spectral analysis
스펙트럼 분석
물질의 방출 스펙트럼 또는 흡수 스펙트럼을 조사하여, 그 속에 있는 성분 원소나 화합물의 종류와 양을 판정하는 방법. 분광 화학 분석이라고도 한다. 19세기 중엽에 R. 분젠이 G. 키르히호프의 협력을 얻어 확립시킨 실험 기술이며, 보통의 화학 분석에 비하여 조작이 빠르고, 소량의 시료로도 분석이 가능한 이점이 있다. 방출 스펙트럼에 의한 것과, 흡수 스펙트럼에 의한 것의 두 가지로 크게 나눌 수 있다. 【방출 스펙트럼에 의한 분석】 원자에서 방출되는 빛의 스펙트럼이 각 원소에 따라 고유함을 이용함으로써, 시료를 발광시켜 스펙트럼을 검사하고, 미리 조사하여 둔 표준 시료의 방출 스펙트럼을 기초로 성분 원소의 종류나 양을 알아내는 방법이다. 검출의 정밀도는 원소에 따라 다르지만, 일반적으로 화학 분석에 비하여 감도가 높고, 특히 금속에 미량으로 함유되어 있는 불순물 원소의 발견이나 정량 등에는 좋은 결과를 얻을 수 있다. 시료를 발광시키는 데는 보통 시료를 한쪽 극으로 하는 아크 방전이나, 기체 상태의 시료를 방전관에 채워서 방전시키는 방법이 이용된다. 알칼리 금속이나 알칼리토 금속에 대한 불꽃 반응을 이용한 불꽃 시험도 방출 스펙트럼에 의한 간단한 분광 분석이라 할 수 있다. 【흡수 스펙트럼에 의한 분석】 기체나 용액에 연속 스펙트럼을 가진 빛을 조사하면, 그 속에 존재하는 홑 원소질이나 화합물이 각각 특유한 파장의 빛을 선택적으로 흡수하므로, 투과광의 스펙트럼에는 물질의 종류에 따라 특유한 배열을 가진 흡수 선이 나타난다. 따라서, 어떤 양 또는 두께의 순수한 물질의 흡수 스펙트럼을 많이 갖추고 있으면, 이것을 기초로 하여 미지 시료의 정성 분석, 알고 있는 시료의 정량 분석, 시료 속에 있는 불순물의 발견 및 정량할 수 있다. 이것이 흡수 스펙트럼에 의한 분광 분석이며, 특히 용액 속에 존재하는 비타민류의 정량 등은 이 방법을 사용하면 쉽게 알 수 있다. 분광 분석은 스펙트럼 분석이라고도 하는데, 스펙트럼 분석이라고 할 때는 이상과 같은 분석 화학에의 응용 외에, 물질의 방출 또는 흡수 스펙트럼을 정밀히 측정, 해석하여 물질의 에너지 준위, 전이 확률, 분자의 결합 간격이나 분자 구조의 결정 등에도 이용된다.
