홈 > 강의소개
분석화학 문제풀이Ⅱ
안덕준 교수
미국 뉴저지주립대학교 대학원 식품화학과 석사과정
미국 뉴저지주립대학교 대학원 식품화학과 박사졸업
미국 뉴저지주립대학교 대학원 식품화학과 석사과정
미국 뉴저지주립대학교 대학원 식품화학과 박사졸업
선문대학교
충남대학교
현) 유니와이즈 전임교수
AI가 이끄는 스마트한 학습 경험, AI 튜터와 함께 더 빠르고, 더 깊게 학습하세요.
긴 강의 내용을 AI가 핵심만 요약하여 복습 시간을 단축시킵니다.
강의에서 가장 중요한 키워드와 개념을 자동으로 추출해 제공합니다.
학습한 내용을 바탕으로 AI가 생성한 퀴즈를 풀며 이해도를 점검합니다.
모르는 부분을 24시간 언제든 AI 튜터에게 질문하고 답변을 받습니다.
총 10개 챕터, 73강으로 구성되어 있습니다.
| 제목 | 강의시간 | 상세내용 |
|---|---|---|
| 14장. 전극 전위 | ||
|
[1강] 전극 전위 (1)
|
0:
56:
54
|
|
|
전극 전위 기초와 산화·환원, 전하·전위·일 관계 정리
• 산화·환원 및 산화제·환원제 개념: 전자 이동에 따른 산화/환원 정의, 반쪽 반응(산화·환원) 표현, 산화제·환원제 역할과 구분 원리 정리 • 전하량·패러데이 상수·계산식: 전하량과 쿨롱 정의, 전자 1몰 전하량인 패러데이 상수(F) 개념, 전하량 계산식 q = nNF 구조와 해석 • 전위·일·전류 관계: 전위차와 일이 나타내는 물리적 의미, W = Vq와 I = q/t 연계식, 산화·환원 반응에서 전하량·전류·일·전압 상호 변환 계산 구조 정리 |
||
|
[2강] 전극 전위 (2)
|
0:
57:
47
|
|
|
갈바니 전지와 표준(환원)전위, 형식전위의 개념 정리
• 갈바니 전지·선표시법: 산화(아노드)·환원(캐소드) 반쪽 전지를 염다리로 연결해 전자를 외부 회로로 이동시키는 장치, 상(phase)·염다리 기준으로 선표시법으로 기술 • 표준수소전극·표준 환원 전위: SHE(H2/Pt, [H+] = 1 M, E° = 0 V)를 기준으로 정의한 반쪽 반응의 표준 환원 전위 E°로 전자 이동 방향과 산화제·환원제 세기(F2/F−, Li+/Li, Fe3+/Fe2+ 등)를 비교 • 형식 전위·실제 조건 전위: 특정 이온강도·조성·pH(예: 포화 KCl)에서 유효한 형식 전위 E°′를 도입해 비표준 조건 전극전위를 표현하고, 분석·계산 시 실제 산화·환원 경향을 정량 평가 |
||
|
[3강] 전극 전위 (3)
|
0:
47:
50
|
|
|
네른스트 식과 완결된 전지 전위 계산 핵심 정리
• 네른스트 식·Q 구성 원칙: 표준환원전위 E⁰와 농도·압력지수 Q를 결합해 실제 전극 전위 E를 계산하며, Q는 생성물/반응물의 활동도(용질 농도·기체 압력) 지수형 곱으로 구성하고 순수 고체·액체·용매는 제외함 • 반응식 계수·표준전위 불변성: 반응식 전체에 계수를 곱해도 표준환원전위 E⁰는 변하지 않고, 네른스트 식에서 전자수 n과 Q의 지수만 계수배로 변하여 로그 앞 인수와 로그 안 지수 구조가 달라짐 • 완결된 전지 전위·전자 흐름: 각 반쪽전지 환원반응에 대해 E₊, E₋를 네른스트 식으로 구하고 E = E₊ − E₋로 전지 전압을 계산하며, 더 플러스 전위를 갖는 전극에서 환원(양극), 더 마이너스 전위를 갖는 전극에서 산화(음극)가 일어나고 Ag–Cd, As/AsH₃, Zn–Cu 전지에서 농도·pH·압력 변화에 따른 전위·전자 흐름 방향을 정량 해석함 |
||
|
[4강] 전극 전위 (4)
|
0:
59:
43
|
|
|
표준환원전위와 평형상수 관계·적용 문제풀이 정리
• 표준환원전위–평형상수 관계: 네른스트식과 평형 조건(E=0, Q=K)을 이용해 K = 10^{nE^0/0.05916} 유도, E^0 부호와 크기로 K 값·반응 자발성·평형 치우침 해석 • 전자수와 전지·용해 평형: 순전지 반응에서 전자수 n 식별 후 E^0와 함께 갈바니 전지 평형상수 및 Cu²⁺/Cu⁺ 불균등화 평형 상수 계산, 반응식 배수배 시 E^0 불변·n 변화로 K 지수적 변동 분석 • 전극전위와 용해도곱: 관련 반쪽 전극반응 조합으로 목표 용해 평형 구성 후 순전지 E^0 산출, n 결정, K_sp = 10^{nE^0/0.05916} 적용하여 AgBr, Mg(OH)₂ 등의 난용성 염 용해도곱 계산 및 전기화학–용해 평형 연결 |
||
|
[5강] 전극 전위 (5)
|
0:
46:
07
|
|
|
분석화학 전극 전위: 기준 전극과 전지 전압 해석 핵심 정리
• 기준 전극·지시 전극 개념: 전위가 거의 일정한 기준 전극(SHE, 포화 Ag-AgCl, SCE)과 분석종 농도에 따라 전위가 변하는 지시 전극(Fe3+/Fe2+ 등)의 역할·배치·전지 전압 관계(E = E+ − E−) 정리 • Ag-AgCl·SCE 형식 전위와 네른스트식: 포화 KCl 조건에서 Ag-AgCl(0.197 V), SCE(0.241 V) 형식 전위 사용, Fe3+/Fe2+ 전극에 네른스트식 적용해 전지 전압과 [Fe2+]/[Fe3+] 농도비 상호 계산 절차 정리 • 기준 전극 간 전위 환산: SHE(0 V)를 공통 기준으로 Ag-AgCl(+0.197 V), SCE(+0.241 V) 상대 위치를 이용해 기준 전극 변경 시 전위 평행이동·거리 차(0.044 V)로 환산 및 두 기준 전극 조합 전압 계산 방법 정리 |
||
|
[6강] 전극 전위 (6)
|
0:
34:
49
|
|
|
분석화학 전극 전위 종합문제(네른스트식·패러데이 상수)
• 네른스트식·전극 전위 계산: 반쪽 전극 반응 설정, 농도·압력·전자수(n) 반영 네른스트식으로 전극 전위 계산 후 E_cell = E_+ − E_- 로 전지 전압 및 순전지 반응 도출 • 패러데이 상수·전하량·전류·일 관계: 패러데이 상수(F, C/mol)와 Q = nNF, I = Q/t, W = VQ 식을 사용해 이온 몰수·반응 속도·전위차로부터 전하량·전류·전기적 일 상호 변환 • 기준전극·전위 변환·농도비 해석: SHE·Ag/AgCl·SCE 간 기준전극 전위 변환, 전위 기준 명시, 측정 전압과 네른스트식으로 농도비·평형 상태 해석 및 복합 전지 순전지 전위 계산 |
||
|
[7강] 전극 전위 (7)
|
1:
03:
42
|
|
|
전극 전위 종합 문제풀이(9–16번) 정리
• 전하량·전기적 일·생체 전기화학: 패러데이 법칙(Q = nFN), 전기적 일(w = VQ), 전류–시간 관계(Q = It)를 이용해 전하량·물질량·전류 환산과 H+ 막 이동, 인체 호흡·전자전달계의 에너지량 계산 • 전극 전위–평형 상수 연계: Nernst식과 E°–K 관계를 통해 전지 전압, 용해도곱(Ksp), 생성상수(Kf), 전지 반응의 평형상수 K 산출 및 반쪽 반응 조합·선표시법 해석·Nernst식 vs Ksp 접근법 동치성 정리 • 기준전극과 전위 측정 구조: 산화제·환원제 판별과 반쪽 반응 구성, 표준전극전위 표 활용, 기준전극(Ag/AgCl, SCE) 변경 시 전지 전압 변화 구조(E = Eindicator − Ereference) 분석 및 측정 전위 보정 원리 이해 |
||
| 15장. 전극 측정법 | ||
|
[8강] 전극 측정법 (1)
|
0:
46:
53
|
|
|
전극 측정법 기초와 은전극 적정 곡선 계산 정리
• 전극 측정법·네른스트식: 이온 선택성 전극–기준 전극 조합으로 네른스트식에 따라 이온 농도를 전위로 환산하고, 은전극–SCE 계에서 $E = 0.558 + 0.05916\log[Ag^+]$로 전지 전위 계산 • 침전적정 평형·농도 계산: Ag⁺–X⁻(I⁻, Cl⁻) 침전 반응에서 $K_{sp} = [Ag^+][X^-]$를 이용해 당량점 이전 $[Ag^+] = K_{sp}/[X^-]$, 당량점 $[Ag^+] = \sqrt{K_{sp}}$, 이후에는 초과 Ag⁺ 몰수/전체 부피로 [Ag⁺] 산출 • 적정 곡선 해석: 계산된 [Ag⁺]를 전위식에 대입해 적정 곡선을 작성하고, 당량점 이전 평탄부(자유 Ag⁺ 거의 일정), 당량점 부근 급격한 전위 변화, Ksp 차이에 따른 AgI·AgCl 곡선 특성 비교로 종말점 및 전위 변화 폭 분석 |
||
|
[9강] 전극 측정법 (2)
|
0:
38:
15
|
|
|
접촉 전위와 이온선택성 전극 원리 및 계산 정리
• 접촉 전위·염다리 개념: 서로 다른 전해질 경계면에서 이온 이동도 차이로 생기는 전위차와 측정 오차, 이동도 유사 KCl 염다리를 통한 접촉 전위 최소화 원리 정리 • 이온선택성 전극 구조·원리: 이온선택성 막·내부 용액·내부·외부 기준 전극으로 구성된 전극에서 특정 이온 농도 차이가 막 전위로 전환되는 네른스트식 기반 작동 원리 정리 • 전위 변화 계산 규칙: 네른스트식에서 전하수 n에 따른 농도 10배·100배 변화 시 전위 변화량(0.05916/n, 0.11832/n)과 양이온·음이온·다가 이온별 전위 변화 방향 및 크기 비교 정리 |
||
|
[10강] 전극 측정법 (3)
|
0:
54:
46
|
|
|
pH 전극과 F- 이온 선택성 전극, 선택계수와 오차 요약
• pH 유리 전극과 막 전위: 내부·외부 기준 전극과 유리막의 H+ 선택적 이온교환 평형을 통해 ΔpH에 비례(25 ℃에서 1 pH당 59 mV)하는 막 전위 생성, 비대칭 전위를 β로 보정 • pH 측정 오차와 알칼리 오차: 표준 완충용액 한계, 액간 접촉 전위, 강산 조건, 전극 수화·온도 차이, 고 [Na+]·저 [H+] 조건에서 Na+ 오감응으로 표시 pH가 실제보다 낮아지는 알칼리(소듐) 오차 • F- 이온선택성 전극과 선택계수: LaF3:EuF2 결정막 기반 F- 선택성 전극의 Nernst식 전위-농도 관계, 고·저 pH에서 OH- 방해·HF 형성으로 감도 저하, 선택계수 K_A,X^pot로 방해 이온 기여를 정량화하여 전극 응답과 농도 해석에 반영 |
||
|
[11강] 전극 측정법 (4)
|
0:
50:
09
|
|
|
전극 측정법 종합문제: 농도–전위 관계와 응용 정리
• 농도–전위 관계 및 네른스트식: Ag|Ag⁺–SCE 전지 전위식 유도, Ksp·pH·활동도 가정 하에서 용질 농도와 전극 전위의 정량 관계 설정 • 전위적정 및 침전 평형: AgNO₃–KCl·AgNO₃–KI 적정에서 당량점 전·중·후 [Ag⁺]/할로겐화 이온 계산, Ksp 적용한 전위 변화 곡선 해석 및 junction potential 방향 이해 • 이온선택성 및 pH 전극 특성: F⁻ 전극의 네른스트형 검량식·선택계수·최적 pH(5–8) 조건, OH⁻·HF에 의한 간섭 해석과 pH 유리전극의 알칼리(소듐) 오차 메커니즘 정리 |
||
|
[12강] 전극 측정법 (5)
|
0:
53:
53
|
|
|
16장 종합문제: 전극 측정법 응용 계산 정리
• 전극 전위·전지 전압 계산: 기준전극·지시전극 구분, 반쪽 반응 설정, 네른스트식 적용으로 다양한 전지 구성(Cu/Ag-AgCl, Br2/Br−–SCE)의 전위 및 전지 전압 계산 절차 정리 • 침전 적정 전위 곡선: Ag+–SCN−, Ag+–Br−, Ag+–Cl− 계에서 당량점 이전/당량점/이후 구간별 농도 계산, 용해도곱 Ksp로 [Ag+] 도출 후 Ag 전극 전위와 Ecell 변화 해석 • 액간 접촉 전위·이온선택성 전극: 이온 이동도 비교로 액간 접촉 전위 부호 결정하고, Mg2+ 이온선택성 전극에 네른스트식(전하수 z 반영)을 적용해 농도 변화에 따른 전위(mV) 변화 계산 구조 정리 |
||
| 16장. 산화환원 적정 | ||
|
[13강] 산화환원 적정 (1)
|
0:
48:
38
|
|
|
산화환원 적정: Fe2+–Ce4+ 계의 전위 변화와 Nernst식 활용
• 산화·환원 및 산화제 개념: 전자 이동 기준 산화/환원 정의, 산화제(Ce4+)의 역할과 Fe2+ 산화 1:1 반응의 화학양론 정리 • 전극 및 전위식 구조: Fe3+/Fe2+, Ce4+/Ce3+ 반쪽 반응과 표준전위, SCE 기준 전극과 Pt 지시 전극 구성, 각 구간에서 적용되는 Nernst식과 E = E+ − E− 관계 • 산화환원 적정 전위 변화: 당량점 이전·당량점·당량점 이후의 용액 조성(Fe2+, Fe3+, Ce3+, Ce4+)과 지배 종 분석, 지시 전극 전위의 구간별 표현, 두 표준전위 평균으로 결정되는 당량점 전위의 농도·부피 무관성 및 계산 절차 정리 |
||
|
[14강] 산화환원 적정 (2)
|
0:
48:
35
|
|
|
산화환원 적정 곡선 계산과 특징, Sn–Ce·Fe–Ce 계 예제 정리
• Sn2+–Ce4+ 산화환원 적정: 반응식·당량점 부피 계산, 당량점 전·후 지배 redox couple 구분(Sn4+/Sn2+ vs Ce4+/Ce3+)과 네른스트식 적용, 전자수 불일치 시 두 네른스트식 배수 조정·합산을 통한 당량점 전위 계산 • Fe2+–Ce4+ 산화환원 적정: 1:1 반응식 기반 당량점 전·후 지배 종(Fe3+/Fe2+ 또는 Ce4+/Ce3+) 선택, 각 구간에서 단일 redox couple 네른스트식 사용, SCE 기준 전위 환산 절차 및 전위 변화 비교 • 산화환원 적정 곡선 특징: 적정제 부피–전위(E) 관계에서 당량점 이전·이후 완만 구간과 당량점 부근 급격한 전위 변화 구조, 전위 지배 couple 전환 원리, 당량점 전위 범위에 맞는 산화환원 지시약 선택 및 종말점 판정 기준 정리 |
||
|
[15강] 산화환원 적정 (3)
|
0:
53:
24
|
|
|
산화환원 적정에서 지시약과 요오드 적정 응용 핵심 정리
• 산화환원 지시약·변색 전위 범위: 산화형/환원형 색 변화와 네른스트식 기반 $E^{0} \pm 0.05916/n$ 변색 전위 범위, 적정 곡선 급경사 구간과 정합되는 지시약 선택 기준(페로인, 메틸렌 블루 등) • 아이오딘·삼아이오딘화–싸이오황산 계열: KIO₃로부터 삼아이오딘화(I₃⁻) 표준 용액 조제 및 반응식, I₃⁻–S₂O₃²⁻ 1:2 반응 몰비를 이용한 싸이오황산 표준화, 전분 지시약의 푸른색 착물 형성 원리 • 역적정에 의한 비타민 C 정량: 과량 I₃⁻ 첨가 후 남은 I₃⁻를 S₂O₃²⁻로 역적정하여 아스코르브산 몰수·질량·질량 백분율 계산하는 간접 아이오딘법 구조, 식품·의약품 비타민 C 정량 분석에의 응용 |
||
|
[16강] 산화환원 적정 (4)
|
0:
48:
39
|
|
|
산화환원 적정 종합문제 정리와 비타민 C 적정 계산 핵심
• 산화환원 적정 곡선 특징: 당량점 전·후와 당량점에서의 전위(E) 변화 양상, 우세한 산화·환원 커플과 지시약 선택 기준, 전위–부피 관계 구조 정리 • 비타민 C 적정 분석: I3−–아스코르브산 1:1 직접 적정과 I3−–S2O3^2− 1:2 간접 적정을 통한 몰수·농도·질량 백분율 계산 절차와 과량 시약–역적정 구조 정리 • Ce4+ 계 산화환원 적정: Ce4+–Fe2+·Ce4+–Cu+ 시스템에서 표준전위(E°)–평형상수(K) 관계, 네른스트식과 기준전극 보정을 이용한 전위 계산 및 적정 곡선 해석 원리 정리 |
||
|
[17강] 산화환원 적정 (5)
|
0:
50:
59
|
|
|
산화환원 적정 종합문제: Sn–Ti, Fe–MnO4⁻ 전위계산 정리
• 산화환원 적정 전위계산 개념: Sn²⁺–Ti³⁺(1:1), Fe²⁺–MnO4⁻(1:5) 시스템에서 반쪽 환원 반응식·네른스트식·SCE(–0.241 V) 보정을 이용한 전위계산 구조 정리 • 네른스트식 및 반쪽 반응 설정: Sn·Ti·Fe·Mn 계 각각에 대해 표준환원전위·전자수 n·농도비(및 [H⁺]⁸ 포함)를 반쪽 환원 반응 기준으로만 식에 반영하고, 완결 전지 반응식은 스토이키오메트리·농도비 판단용으로만 사용 • 당량점 전·후 전위 변화 해석: 당량점 전에는 Sn 또는 Fe 계, 당량점에서는 두 계( Sn+Ti, Fe+Mn ) 동시 작용, 당량점 후에는 Ti 또는 Mn 계가 전위를 지배하며, 각 부피 구간에서 공존 종과 농도비를 이용해 전위를 계산하는 절차 정리 |
||
| 17장. 전기화학에서 기기분석법 | ||
|
[18강] 전기화학에서 기기분석법 (1)
|
0:
49:
10
|
|
|
전기화학 기기분석법: 전해무게·전하량 분석 핵심 정리
• 전기화학적 기기분석법 분류: 전해무게 분석법·전하량 분석법·전류법·전압-전류법으로 구분되며, 전압·전류 제어 방식과 전기적 신호(질량, 전하량, 전류, 전압-전류 곡선)를 통해 분석물의 양·농도 측정 • 전해무게 분석법: 전극에서 석출된 고체의 질량을 측정하여 이온의 양을 정량하는 방법으로, 백금 망 전극 사용·전극 전위 조절·다성분계에서 선택성 한계·색 변화·전극 잠김 높이 조절 등으로 종말점 판정 • 전하량 분석법(전하량법, Coulometry): 전류와 시간으로 전하량 $C = It$를 구하고 패러데이 법칙 $C = nNF$와 반응식의 전자 수 비를 이용해 분석 물질의 몰수를 계산하는 방법으로, H2S–I2 계열에서 $2e^- : 1I_2 : 1H_2S$ 관계를 활용한 몰수·적정 시간 산출이 핵심 응용 내용 |
||
|
[19강] 전기화학에서 기기분석법 (2)
|
0:
40:
33
|
|
|
전류법과 클라크 전극, 포도당 모니터 작동 원리 핵심 정리
• 전류법과 전화량 분석법: 전류법은 전극 사이 전류만을 측정해 분석물 농도와 비례 관계를 이용하는 정량법, 전화량 분석법은 전류×시간(전하량, Q=It)을 측정해 반응한 전자 총량으로 분석하는 방법 • 클라크 전극과 용존 산소 측정: Ag|AgCl 기준 전극·Pt|Au 환원 전극·실리콘 고무막 구조에서 O2 확산·전극 반응으로 발생하는 전류를 용존 산소 농도 및 산소 분압(PO2)과 비례시키고, [O2]=0.00126(M/bar)×PO2 식으로 농도–압력 환산 • 포도당 모니터와 바이오센서 설계: 3전극(Ag|AgCl 기준, 효소·매개체 코팅 지시 전극1, 매개체만 코팅 지시 전극2) 구조에서 포도당 산화효소·H2O2 생성·페로센 매개체의 전자 전달로 산소 의존성을 줄이고, 지시 전극1 전류−지시 전극2 전류로 방해 물질 신호를 보정해 포도당 농도에 비례하는 전류를 측정 |
||
|
[20강] 전기화학에서 기기분석법 (3)
|
0:
37:
36
|
|
|
전압전류법과 폴라로그래피, 수은전극의 활용 및 전압 파형 특징
• 전압전류법·아스코빅산 분석: 기준전극 대비 작업전극 전위를 변화시키며 전류-전위 곡선으로 산화·환원 특성과 농도·산화 분율(패러데이 법칙 활용)을 정량하는 전기화학 분석법 • 폴라로그래피·수은 전극: 적하수은전극·칼로멜 기준전극·백금 보조전극으로 구성해 매 순간 새 수은 표면에서 환원 반응을 선택적으로 측정하며, 수은 전극의 넓은 음전위 창을 이용해 미량 환원 종을 정밀 분석 • 전압 파형·전류 분리: 선형 전압 경사와 계단 전압 경사를 사용해 전위를 시간에 따라 제어하고, 1초 간격 적하·계단파 조건에서 충전 전류를 억제하여 패러데이 전류만을 선택적으로 측정하도록 최적화된 실험 조건을 설계함 |
||
|
[21강] 전기화학에서 기기분석법 (4)
|
0:
46:
46
|
|
|
전기화학 분석법 종합문제 핵심 정리(전해무게·전화량·전류법·폐수처리·포도당 센서)
• 전기화학 분석법 개념·종류: 전해무게 분석법·전류법·전화량 분석법·전압전류법으로 구분되며, 질량·전류·전하량·전위 변화를 이용해 화학종 농도를 정량하는 방법 체계 정리 • 전화량 분석법·폐수 처리 계산: Q = It = nNF 식과 전자수–분석물 몰수 비를 이용한 시간·농도·전류 계산, FeO4^{2-} 기반 S^{2-} 산화에서 전자 8몰/황화이온 1몰 비를 적용한 처리 몰수·부피 산정 절차 정리 • 전해무게 분석법·포도당 센서 응용: 전극 질량 변화 측정 시 전기활성 불순물·기체 발생에 따른 한계와 제어 조건, 포도당 바이오 센서에서 매개체·이중 지시 전극을 통한 산소 의존성 감소·방해 전류 보정 원리 구조화 정리 |
||
|
[22강] 전기화학에서 기기분석법 (5)
|
0:
42:
59
|
|
|
전해무게 분석·전화량법 종합문제 7–13 핵심 정리
• 전해무게 분석법: 전극 질량 변화·석출·산화 생성물 질량과 화학량론(몰비)을 이용해 Cu²⁺·CoCl2·Pb(lactate)₂ 등의 몰수·농도·수화수·조성(무게 백분율)을 계산하는 정량 분석 기법 • 전화량법 기초 관계: 전하량–전자수 관계식 Q = IT, Q = zFn(e⁻)과 전극 반응식의 전자-물질 몰비(예: 2e⁻/1mol)를 결합해 I₂·H₂S 등의 몰수·질량·농도를 산출하는 방법 • 전류·시간–용액 부피 연계: 전자 몰수 n(e⁻)에서 출발해 2전자 환원제 용액의 농도와 전자 제공량(e⁻/L)을 사용하여 필요한 용액 부피를 역산하는 계산 절차 |
||
|
[23강] 전기화학에서 기기분석법 (6)
|
0:
33:
57
|
|
|
분석화학 전기화학 종합문제: 전기분해·클라크 전극·용존산소
• 전기량-물질량 관계: Q = It와 Q = nF를 이용해 전류·시간에서 전하량·전자 몰수·분석종 몰수(산, 금속 이온 등)로 연결하고, 이상기체방정식(PV = nRT)·산-염기 및 EDTA 1:1 착화 평형으로 농도 계산을 수행함 • 전기분해 스토이키오메트리: 전극 반응식에서 전자-기체(H₂)·금속(Cu/Cu²⁺)·리간드(EDTA) 몰비를 설정하고, Faraday 법칙과 부피·몰농도 관계로 전기분해 시간, 생성·소모 물질의 양을 연계해 구함 • 클라크 전극·용존 산소: 금 코팅 Pt 전극과 Ag/AgCl 전극, 산소 투과막으로 구성된 클라크 전극에서 전류–용존 O₂(부분압)에 비례 관계를 이용하고, 용존 산소 농도–부분압 사이를 헨리 법칙 c = kH P로 변환해 정량함 |
||
| 18장. 빛이 있어라 | ||
|
[24강] 빛이 있어라 (1)
|
0:
41:
28
|
|
|
빛의 성질과 파장·주파수·파수·에너지 관계 정리
• 빛의 파동·입자 이중성 및 기본 관계식: 파장(λ)·주파수(ν)·빛의 속도(c) 정의와 c = λν, 단위 변환(nm·μm·cm·m, Hz·THz·PHz) 구조 정리 • 빛의 에너지 식과 파수: 플랑크 식 E = hν = hc/λ = hcṽ, 플랑크 상수·아보가드로 수를 이용한 광자당·몰당 에너지 계산 및 파장 역수인 파수(ṽ, cm⁻¹)와 에너지 정비례 관계 정리 • 응용 계산 절차: 마이크로파·가시광선·자외선·적외선 및 분자 진동(예: H₂, cm⁻¹)에서 주파수–파수–에너지(kJ/mol) 일괄 계산 알고리즘과 단위 일관성 검증 훈련 |
||
|
[25강] 빛이 있어라 (2)
|
1:
00:
32
|
|
|
빛의 흡수와 Beer 법칙, 투광도·흡광도 계산 정리
• 분광광도계·복사 세기·투광도·흡광도: 빛의 입사 세기와 통과 세기 비로 정의되는 투광도(T=P/P₀)·흡광도(A=-logT=log(P₀/P)) 개념과 값 범위 정리, %투광도와 A 상호 변환 및 기본 계산 구조 제시 • Beer 법칙 A=εbc: 몰흡광계수(ε), 경로 길이(b), 농도(c)에 대한 흡광도의 선형 비례 관계와 c=A/(εb) 농도 계산 절차, 단위 통일(M, cm)·경로 길이·농도 변화가 A에 미치는 영향 및 정량분석에서의 활용 체계 정리 • Beer 법칙 성립 조건·흡수 스펙트럼 응용: 묽은 용액, 최대 흡수 파장, 단색광, 평형 변화 없음, 온도 일정 등 Beer 법칙 선형성 조건과 한계 정리, 흡수 스펙트럼 A(λ) 해석 및 자외선 차단제 두께 변화에 따른 투광도·차단율 계산 구조 제시 |
||
|
[26강] 빛이 있어라 (3)
|
0:
56:
31
|
|
|
Beer 법칙 응용: 벤젠 및 아질산 이온 분석 정리
• Beer 법칙 및 몰흡광 계수: Beer 법칙 A=εbc 개념과 최대 흡수 파장에서의 측정 조건, 몰흡광 계수 ε 정의와 단위를 기반으로 흡광도–농도 선형 관계 정량 해석 • 벤젠 정량 분석: 벤젠 표준용액으로부터 몰흡광 계수 산출 후 셀 길이·흡광도 데이터를 이용해 오염 헥세인 중 벤젠 몰농도 계산 절차 정리 • 아질산 이온 정량 분석: 발색 반응을 통한 흡광 종 생성, 표준곡선(흡광도–ppm) 작성, 바탕 보정, ppm–몰농도 전환을 통해 수족관 시료 중 아질산 이온 농도 계산 과정 체계화 |
||
|
[27강] 빛이 있어라 (4)
|
0:
58:
40
|
|
|
빛 흡수와 Beer 법칙 종합문제 핵심 정리
• 광학 기본 관계: 빛의 파장·주파수·속도(c = νλ)와 투광도·흡광도 변환(A = -log T) 정의 및 자외선 영역 특성 정리 • Beer 법칙과 몰흡광계수: A = εbc 식, ε 단위·의미·성립 조건(희석, 최대흡수파장, 평형·온도 관리)과 표준용액·바탕보정을 통한 ε·농도 계산 절차(오존, 벤젠, 아이오딘, 피라진 등) 정리 • 농도·단위 변환과 응용 계산: 몰농도–ppm(N)–희석 설계, 압력–몰농도(c = P/RT) 변환, ε·b·c 변화에 따른 A·T 선형 의존성을 이용한 실제 시료 정량 계산 구조 정리 |
||
|
[28강] 빛이 있어라 (5)
|
1:
01:
14
|
|
|
Summary Content: 빛의 에너지, Beer-Lambert 법칙, SPF와 몰흡광계수 계산 종합 정리
• 빛의 에너지와 광자 개념: 플랑크 식 E = hν = hc/λ, 파장·주파수·파수와 에너지 비례 관계, 단일·1몰 광자 에너지와 레이저 출력에서 초당 광자 수 계산 • Beer-Lambert 법칙과 광학 특성: A = εbc를 이용한 흡광도·투광도·SPF 상호 변환, 몰흡광계수(ε) 계산, 바탕보정(Blank) 처리 및 단백질 농도·단위 전환 • 농도·희석·정량 분석: c = n/V와 c₁V₁ = c₂V₂를 이용한 연속 희석·stock 용액 농도 산출, ε 결정 후 미지 시료 농도 계산까지의 정량 분석 절차 정리 |
||
| 19장. 분광광도법 : 기기 및 응용 | ||
|
[29강] 분광광도법 : 기기 및 응용 (1)
|
0:
51:
57
|
|
|
분광광도계: 기본 원리, 기기 구성, 홑빛살·겹빛살 비교
• 분광광도법 기본 원리: 물질 특유 최대 흡수 파장과 농도에 비례하는 흡광도(비어의 법칙)를 이용해 투광도·흡광도 측정으로 정성·정량 분석 수행 • 분광광도계 구성·동작: 광원(중수소·텅스텐 램프)–단색화장치(슬릿·회절격자, 적정 띠폭 설정)–시료부–검출기(PMT 등) 구조로, P0·P 측정과 바탕 보정 통해 정확한 농도 계산 • 분광광도계 종류: 광전증배관의 다단 전자 증배로 미약한 빛을 고감도로 검출하며, 홑빛살은 단일 광로·수동 측정, 겹빛살은 beam chopper와 이중 광로로 기준·시료를 교대로 측정해 우연·계통오차 감소 및 정밀도 향상 |
||
|
[30강] 분광광도법 : 기기 및 응용 (2)
|
0:
49:
38
|
|
|
분광광도법 혼합물 분석과 등흡수점 핵심 정리
• 분광광도 혼합물 해석: Beer–Lambert 법칙 기반으로 두 파장에서의 흡광도 연립식(몰흡광 계수·경로 길이·농도)을 설정해 성분별 농도 계산 • 두 성분 농도 계산 구조: $A_1 = \varepsilon_{X1}bc_X + \varepsilon_{Y1}bc_Y$, $A_2 = \varepsilon_{X2}bc_X + \varepsilon_{Y2}bc_Y$와 공통 분모 $D = b(\varepsilon_{X1}\varepsilon_{Y2} - \varepsilon_{Y1}\varepsilon_{X2})$를 이용한 X·Y 농도 해 섭취 • 등흡수점 개념 및 조건: 특정 파장에서 두 화학종 몰흡광 계수 동일(ε_X=ε_Y)·총 농도 일정일 때 흡광도가 반응 진행·pH 변화와 무관하게 일정하며, 등흡수점 개수로 주요 화학종 수(예: 메틸 레드 HIn/In⁻, 465 nm)를 추론 |
||
|
[31강] 분광광도법 : 기기 및 응용 (3)
|
0:
42:
25
|
|
|
분광광도법 적정에서의 아포트랜스페린–Fe(III) 적정 계산 정리
• 분광광도법 적정 개념: 색 변화에 따른 흡광도–부피 곡선으로 종말점을 결정하고 시료의 몰수·농도를 계산하는 분광 기반 적정법 • 아포트랜스페린–트랜스페린 시스템: 아포트랜스페린–Fe(III) 1:2 착물 형성 및 465 nm 흡광 측정으로 트랜스페린 생성량을 정량하고, 기울기 변화점에서 당량점 결정 • 보정된 흡광도·농도 계산: 지시약 첨가에 따른 희석을 보정한 $A_{\text{corr}}=\frac{V_{\text{total}}}{V_{\text{initial}}}A_{\text{meas}}$와 Fe(III) 사용 몰수·결합비를 이용해 아포트랜스페린의 몰수와 몰농도 산출 |
||
|
[32강] 분광광도법 : 기기 및 응용 (4)
|
0:
40:
56
|
|
|
분광광도법 발광법(형광법) 원리와 셀레늄 분석
• 발광법(형광법) 원리와 장치 구성: 전자기 복사선 방출 기반 고감도 분석법으로 들뜸·방출 단색화 장치 두 개를 사용하며, 저농도에서 발광 세기가 농도에 비례해 정량에 활용됨 • 발광 세기–농도 관계식 I = KP₀C 특성: 입사 복사력·환경이 일정할 때 I ∝ C 관계가 저농도에서만 성립하고, 고농도에서는 자기·이웃 분자에 의한 재흡수·내여과 효과로 발광 소광과 교정곡선 만곡이 발생함 • 셀레늄 형광 분석과 표준첨가 정량: 시료를 산분해 후 아셀레늄산을 2,3-다이아미노나프탈렌과 형광성 유도체화·유기용매 추출하여 특정 들뜸·방출 파장에서 측정하고, 표준첨가법·회귀식을 통해 견과류 중 셀레늄의 ppm·wt% 농도를 정량함 |
||
|
[33강] 분광광도법 : 기기 및 응용 (5)
|
0:
52:
24
|
|
|
분광광도법 종합문제: 기기 원리와 다성분 분석 응용 정리
• 분광광도법·Beer–Lambert 법칙: 분자 흡수 스펙트럼과 A = εbc, A = −logT 관계를 이용한 정성·정량 분석, 투과도·흡광도 변환 및 단색광 생성 원리 정리 • 다성분 분광 분석: 두 파장에서의 몰흡광계수 행렬과 흡광도 측정값으로 2성분 농도 연립식·D값(대각선 곱-빼기 패턴) 계산, 다중 파장법 및 슬릿폭-분리능-S/N 상충관계 정리 • 생체계 응용(Transferrin–Desferrioxamine–Fe): 두 파장 ε-표와 흡광도에서 단백질·킬레이터 농도 산출 후, 결합당량(Fe 2개/1개)을 이용한 전체 Fe 농도와 transferrin 결합 철 분율 계산 구조 정리 |
||
|
[34강] 분광광도법 : 기기 및 응용 (6)
|
0:
44:
57
|
|
|
분광광도법 종합문제: 지시약 pK, 혼합물 분석, 단일·이중빔, 광원 선택
• 지시약–산염기 평형과 Beer 법칙: HIn–In⁻ 혼합물의 흡광도 가산식, 질량보존과 Henderson–Hasselbalch식을 이용한 지시약 pK_HIn 계산 절차 정리 • 혼합물 정량과 ε 행렬 해법: %T→A 변환, 파수별 몰흡광계수 산출, 두 파장에서 2성분 농도 연립식(행렬·D값)으로 해 구하는 정량 분석 구조 제시 • 분광광도계 구조와 광원 선택: 홑빛살·겹빛살 분광광도계의 드리프트·체계 오차 비교 및 300 nm 영역에서 중수소 램프 선택 기준(파장 범위·스펙트럼 세기) 정리 |
||
| 20장. 원자 분광법 | ||
|
[35강] 원자 분광법 (1)
|
0:
35:
07
|
|
|
원자 분광법의 기본 원리와 분자 분광법과의 차이
• 원자 분광법(atomic spectroscopy) : 액체 시료를 불꽃 등에서 원자화하여 기체 원자의 흡수선·방출선 세기를 측정해 금속 등 원소를 정성·정량 분석하는 원자 레벨 분광 기법 • 원자 흡수·방출 분광법(atomic absorption/emission) : 속빈 음극등 광원을 사용해 투과광 흡수량을 측정하는 흡수법과, 불꽃 자체에서 들뜬 원자가 방출하는 선 스펙트럼 강도를 측정하는 방출법으로 구분되며, 두 방법 모두 단색화 장치를 통해 특정 파장을 선택해 검출 • 분자 분광광도법과의 차이(molecular vs atomic spectroscopy) : 분자 대상의 넓은 띠 스펙트럼(10–100 nm)과 달리 원자는 매우 좁은 선폭(10^-3–10^-2 nm)의 선 스펙트럼을 보여 동시 다원소 분석·고감도·고정밀 분석이 가능하며, 분석 대상(분자 vs 원자), 광원 종류, 단색화 장치 위치, 불꽃을 이용한 원자화 여부에서 구조적 차이를 가짐 |
||
|
[36강] 원자 분광법 (2)
|
0:
55:
41
|
|
|
원자분광법 원자화: 불꽃·흑연로·플라즈마 비교 핵심
• 원자화 개념과 방법: 용액 중 분자 상태 분석종을 기체 자유 원자로 전환하는 과정으로, 연소 불꽃·흑연로·유도결합 플라즈마(ICP) 방식의 구조·원리·온도 특성 비교 • 흑연로 원자화와 고감도 조건: 닫힌 흑연관에서 소량 시료를 4단계 가열(건조–탄화–원자화–청소)로 예비 농축·방해 제거 후 원자화하며, 매트릭스 개질제로 화학적 방해와 분석물질 손실을 억제해 저농도·소량 시료 고감도 분석 구현 • 불꽃·ICP·ICP–MS 비교와 응용: 불꽃은 분무 효율 낮고 시료 소비·검출한계가 크며, ICP는 고온 아르곤 플라즈마와 고성능 분무기(초음파 분무기)로 다원소 방출 분석에 유리하고, ICP–MS는 최저 검출한계·동위원소 분석 가능해 식품·환경 시료 중 중금속(예: 토마토 주스 주석 함량) 정량·섭취 허용량 평가에 활용됨 |
||
|
[37강] 원자 분광법 (3)
|
0:
44:
10
|
|
|
원자분광법에서 온도의 영향과 볼츠만 분포 계산 핵심 정리
• 원자분광법에서 온도의 역할: 시료의 원자화 정도와 바닥·들뜬 상태 점유 분포를 결정하며, 흡수 신호(바닥 상태)보다 방출 신호(들뜬 상태)에 더 크게 영향 • 볼츠만 분포와 축퇴도: 축퇴도 g와 에너지 차이 ΔE를 포함한 볼츠만 분포식 \(N^*/N_0=(g^*/g_0)\exp(-\Delta E/kT)\)으로 들뜬 상태 분율과 온도 변화에 따른 상대 변화율 계산 • 파장–에너지 변환과 응용: \(\Delta E=hc/\lambda\)로 전이 에너지 계산 후 볼츠만 분포에 적용하여 Na, Ca 등 원자의 들뜬 상태 분율과 방출 세기 변화를 정량 평가하고, 불꽃·ICP 플라즈마 온도 안정성 요구 근거 제시 |
||
|
[38강] 원자 분광법 (4)
|
1:
00:
58
|
|
|
원자 분광법 기기: 속빈음극등, 바탕보정, 시료용기 비교 핵심 정리
• 원자분광법 기본 구조: 원자 상태 종 분석을 위한 좁은 선폭 광원(속빈 음극등)·고온 원자화 시료 용기(불꽃·흑연로·ICP·ICP-MS)·광학적 산란 보정용 바탕 보정 체계 비교 • 속빈 음극등과 바탕 보정: 분석 원소 음극 기반 선 스펙트럼 광원 구조와 Beer 법칙 적용 가능성, 연기·매트릭스 산란에 따른 신호 왜곡, Zeeman 바탕 보정의 자기장 on/off·흡수·방출 모드별 순수 신호 분리 원리 • 시료 용기별 특성 비교: 연소 불꽃·흑연로·ICP-OES·ICP-MS의 원자화/들뜸 방식, 감도·비용·바탕 및 방해 수준·광원 필요 여부 차이와 미량·극미량 분석 및 루틴 분석에서의 선택 기준 정리 |
||
|
[39강] 원자 분광법 (5)
|
0:
55:
37
|
|
|
원자 분광법에서 방해와 보정 기법 핵심 정리
• 원자 분광법 방해 개념과 종류: 스펙트럼 방해·화학적 방해·이온화 방해로 구분하고, 신호 왜곡 요인의 정의·발생 메커니즘·대표 예와 제거·완화 전략(파장 선택, 해방제, 이온화 억제제) 정리 • 매트릭스 방해 보정 및 ICP 특성: 표준물 첨가법의 원리·기울기 비교·보정계수 해석과, ICP에서의 고온·긴 체류 시간·균일 온도·낮은 바탕 복사선에 따른 화학적 방해·자체 흡수·스펙트럼 방해 감소 메커니즘 정리 • 응용 사례와 해방제·이온화 억제제 활용: SO4²⁻·PO4³⁻에 의한 Ca·Pb 원자화 저해, La³⁺·킬레이트제의 해방제 역할, 알칼리 금속 이온화 방해와 CsCl 이온화 억제제의 전자 농도 조절 효과를 통한 정량 정확도 향상 구조 정리 |
||
|
[40강] 원자 분광법 (6)
|
0:
47:
21
|
|
|
플라즈마 질량분석법과 원자분광 종합 정리(ICP-MS, Boltzmann 분포, 불꽃·흑연로 비교)
• ICP-MS·동위원소비 분석·이온화 방해: 유도결합 플라즈마-질량분석 원리·고감도·다원소·동위원소 분석, 동중 원소 방해(204Hg/204Pb 등)와 Pb 동위원소비를 이용한 산지·교역 추적, Sn 분석 시 CsCl 첨가로 전자 농도 증가시켜 이온화 방해 억제 • Boltzmann 분포와 들뜬 상태 분율: 들뜬·바닥 상태 에너지 차와 분율을 Boltzmann 식으로 계산하고 온도 변화가 들뜬 상태 인구수와 방출 세기에 미치는 지수적 영향 정량화 • 불꽃법·흑연로법·ICP 비교: 불꽃·흑연로 원자흡수와 ICP 방출법의 온도·검출한계·시료량·재현성·비용·화학적 방해·자체 흡수 특성 비교 및 불꽃 온도 안정성이 흡수법보다 방출법에 더 큰 영향을 주는 원리 정리 |
||
|
[41강] 원자 분광법 (7)
|
0:
41:
34
|
|
|
원자 분광법 방해 및 표준물 첨가법 계산 핵심 정리
• 원자 분광법 방해 개념: 화학적 방해·이온화 방해의 정의와 차이, 해방제(EDTA 등)·이온화 억제제(CsCl 등)를 이용한 방해 최소화 원리 정리 • 표준물 첨가법 원리: 신호–농도 선형 비례와 몰수 보존, 희석에 따른 농도 변화 반영하여 미지 시료 농도(혈청 K+, Na+, Cu2+)를 역산하는 계산 구조 정리 • 농도 계산 절차: 초기·최종 부피와 농도 관계 설정, 표준 기여분과 시료 기여분 합으로 총 농도 표현, 두 신호 식(초기·표준 첨가 후)을 연립해 미지 농도 도출하는 일반 해법 정리 |
||
|
[42강] 원자 분광법 (8)
|
0:
39:
03
|
|
|
표준물 첨가법 그래프 해석과 동중방해 개념 정리
• 표준물 첨가법 그래프법: 혼합 후 표준물 최종 농도(Sf)–신호 직선에서 x절편의 절대값으로 미지 성분 최종 농도(xf)를 구하고, 희석 전·후 부피비(Vf/Vi)로 초기 농도(xi)를 환산하는 농도 결정 절차 • 희석·부피 관계 해석: C1V1=C2V2 관계를 이용해 첨가 표준의 Sf를 계산하고, 회귀식(y=mx+b)으로부터 xf와 xi를 도출하는 계산·그래프 해석 능력 • ICP-MS 동중 방해(isobaric interference): 동일 m/z를 갖는 원자·분자 이온(예: 40Ar16O+ / 56Fe+)이 한 피크로 나타나 정량·정성에 오차를 주는 현상과, 질량수 합 계산을 통한 방해 이온 판별 원리 |
||
| 21장. 크로마토그래피와 질량 분석법의 원리 | ||
|
[43강] 크로마토그래피와 질량 분석법의 원리 (1)
|
1:
02:
45
|
|
|
크로마토그래피와 질량분석법의 기본 원리 및 종류 요약
• 크로마토그래피 기본 개념: 정지상–이동상 간 상호작용 차이와 머무름 시간을 이용해 혼합물을 성분별로 분리하고 크로마토그램 피크 위치·면적으로 정성·정량 분석 수행 • 크로마토그래피 구성·원리·종류: 이동상·주입구·칼럼·검출기·기록계로 구성되며 용리 과정에서 정지상–이동상 평형을 반복하여 분리하고, 흡착·분배·이온 교환·분자 배제·친화 크로마토그래피로 분류되어 각기 다른 정지상 특성과 분리 기준(흡착, 분배계수, 전하, 분자 크기, 특이적 결합)을 활용 • 질량분석법 기본 개념: 기체 상 이온을 생성·이온화하여 질량 대 전하비($m/z$) 분포를 측정하고 질량 스펙트럼(EI·CI 특성 포함)을 해석해 분자 구조·조성·상대적 존재비를 규명하며, GC/MS·LC/MS 결합 시스템으로 크로마토그래피 분리 후 고감도 구조·정성·정량 분석 수행 |
||
|
[44강] 크로마토그래피와 질량 분석법의 원리 (2)
|
0:
55:
10
|
|
|
크로마토그래피 해석: 이론단수, 단높이, 분리도, 정성·정량 분석
• 크로마토그램·칼럼 성능 지표: 머무름 시간·피크 폭·피크 면적을 기반으로 이론단수(N)·단높이(H) 정의 및 계산을 통해 칼럼 분리능과 피크 날카로움 정량 평가 • 분리도(resolution) 개념: 인접 피크 머무름 시간 차와 피크 폭으로 분리도 Rs를 정의하고, 칼럼 길이(L)·단높이(H)·이론단수(N)와의 관계를 통해 피크 중첩 정도 및 정량 분석 적합성 판정 • 정성·정량 분석 방법: 머무름 시간 비교와 동시 크로마토그래피(co‑chromatography)를 통한 성분 동일성 확인, 피크 면적·내부표준법·검량선(calibration curve)을 이용한 농도·질량 등 정량 값 산출 체계 정리 |
||
|
[45강] 크로마토그래피와 질량 분석법의 원리 (3)
|
0:
44:
47
|
|
|
크로마토그래피 제조용·분석용 비교와 분리능 응용 계산 정리
• 제조용 vs 분석용 크로마토그래피: 목적(생산·회수 vs 정성·정량 분석), 칼럼 형태(충진 vs 모세관), 검출기 선택(FID vs TCD), 분획분취기 유무에 따른 시스템 구조 차이 정리 • 칼럼 스케일업 원리: 시료량 증가 시 칼럼 길이는 고정, 단면적(반지름 제곱)과 부피 유속을 비례적으로 증가시키는 스케일업 식을 이용한 칼럼 지름·유속 계산 정리 • 분리 성능 지표: 이론단수와 단높이 관계(N, H), 분리도(Rs)의 바탕 너비·반높이 너비 기반 계산식을 활용한 칼럼 효율·분리도 정량 평가 방법 정리 |
||
|
[46강] 크로마토그래피와 질량 분석법의 원리 (4)
|
0:
58:
46
|
|
|
띠 퍼짐과 흐름 속도, van Deemter식의 관계 핵심 정리
• 띠 퍼짐과 분리도: 크로마토그래피에서 띠 퍼짐은 피크 폭 증가로 분리도를 저하시키며, 세로 확산·느린 평형·다통로 현상에 의해 결정됨 • 띠 퍼짐 3요인과 흐름 속도: 세로 확산(∝ 1/u), 이동상–정지상 간 느린 평형(∝ u), 다통로 현상(흐름 속도 무관, 충진 칼럼 의존)으로 구분되며, 칼럼 구조·주입·배관·검출기에서의 추가 확산까지 포함해 전체 시스템에서 관리해야 함 • van Deemter식과 최적 조건: 단높이–흐름 속도 관계는 H = A + B/u + C u로 표현되며(A: 다통로, B: 세로 확산, C: 느린 평형), U자형 H–u 곡선의 최소지점에서 최적 흐름 속도·최소 띠 퍼짐·최대 분리도를 달성하며, 온도 조절로 질량이동 향상을 통해 C 항을 감소시킬 수 있음 |
||
|
[47강] 크로마토그래피와 질량 분석법의 원리 (5)
|
0:
47:
29
|
|
|
열린관 기체 크로마토그래피 칼럼의 원리와 장단점, 띠 비대칭 및 최적 유속
• 열린관 칼럼 구조·특성: 속이 빈 모세관 내벽에 얇은 정지상 코팅, 다통로 현상 부재와 긴 칼럼 사용으로 단 높이 감소·이론단수 증가·분리도 향상, 정지상 양이 적어 분석 용량 제한 • 띠 비대칭과 해결: 과부하로 인한 뒤쪽 급경사 비대칭 피크와 강한 극성 흡착자리(–OH 등)로 인한 꼬리끌기(tailing) 발생, 주입량 감소 및 정지상 실란화(silanization)로 비대칭 완화 • 세로확산과 최적 유속: 기체상에서 큰 확산계수로 세로확산 영향이 커 느린 유속에서 피크 폭 증가, He 이동상 사용 시 단 높이가 최소가 되는 약 23 cm/s 부근 유속에서 이론단수와 분리도 최대 확보 |
||
|
[48강] 크로마토그래피와 질량 분석법의 원리 (6)
|
0:
53:
03
|
|
|
질량 분석법의 원리와 이온화 방식 핵심 정리
• 질량 분석법 및 m/z 개념: 기체상 이온의 질량 대 전하비(m/z) 측정·질량 스펙트럼 해석을 통해 분자량·분자식·동위원소 패턴·구조 정보를 얻는 고감도 정성 분석 기법 • 질량 분석기 구성 및 크로마토그래피 결합: 이온화부–질량 분리기–검출기로 이루어진 장치 구조와 GC–MS·LC–MS 결합을 통한 단일 성분 분리, 동질량·동리텐션 시료 식별 및 선택 이온 크로마토그램 활용 • 전자 이온화(EI)·화학 이온화(CI) 비교: EI는 고에너지 전자 충돌로 분자 이온·풍부한 조각 이온 생성해 정밀 구조 해석에 유리하고, CI는 시약 기체 기반 양성자화로 MH⁺ 주 피크·적은 프래그멘테이션을 제공해 분자량·분자식 결정에 최적화됨 |
||
|
[49강] 크로마토그래피와 질량 분석법의 원리 (7)
|
0:
56:
26
|
|
|
질량 스펙트럼 정보와 이온 크로마토그램, 동위원소 패턴 정리
• 질량 스펙트럼·분자/명목 질량: m/z–상대 세기 축에서 분자 이온·베이스 피크·프래그멘테이션 패턴을 해석하고, 실질 분자 질량과 명목 질량의 차이 및 정수 m/z 운용 원리 정리 • 이온 크로마토그램(TIC·SIC): 시간축 기반 TIC/SIC에서 리텐션 타임–이온 세기 관계, 전체 성분 스캔(TIC)과 선택 m/z 집중 측정(SIC)의 정의·동작 방식·장단점 및 극미량 분석 활용 구조 정리 • 동위원소 패턴·M+1 피크: Br·Cl의 M/M+2 패턴과 C의 13C에 의한 M+1 피크를 이용한 원소 존재 판정·탄소 수 추정, 1-브로모뷰테인 프래그멘테이션 예를 통한 구조 해석 절차 정리 |
||
|
[50강] 크로마토그래피와 질량 분석법의 원리 (8)
|
0:
56:
22
|
|
|
질량 스펙트럼 활용과 Orbitrap, 질소 규칙, 분자식 결정 문제풀이
• Orbitrap 질량분석기·고분해능 질량 분석: ppm 수준 질량 정확도·명목 질량이 같은 이온의 정확 질량 분리·극미량 분석 및 이성질체 구분 기능 정리 • 질소 규칙·M+1 동위원소 피크·최대 수소수 규칙: 질소 개수의 짝·홀 판별, (M+1)/(M⁺) 비율(1.1% 법칙)을 통한 탄소 수 추정, CnH2n+2 한계로 분자식 후보를 구조적으로 압축하는 절차 • 분자식 결정·프래그멘테이션 해석: m/z 79·94·123·154·194 등 예제에서 CHON 조성 분자식 도출 과정과 1-부탄올 fragment 패턴을 이용한 구조 추론 및 명목 질량이 같은 이온 조성 비교 방법 정리 |
||
|
[51강] 크로마토그래피와 질량 분석법의 원리 (9)
|
0:
54:
09
|
|
|
크로마토그래피와 질량 분석법 종합 문제 핵심 정리
• 크로마토그래피 분리 원리·칼럼 효율: 정지상–용질 상호작용 차이에 따른 리텐션 타임 기반 분리, 단 높이·이론단수·분리도·피크 모양으로 효율 정량화 및 분석용·제조용 칼럼 설계와 스케일업 조건 설정 • 크로마토그래피 운전 최적화: 이온 교환·친화 크로마토그래피의 정지상 기능기와 선택성, Van Deemter 식 기반 최적 선형 흐름 속도, GC·LC 확산 특성 차이, 실란화에 의한 피크 테일링 감소 및 밴드 확산 최소화 기법 • GC-MS 및 정성·정량 기법: GC-MS에서 분자이온·fragment 패턴과 이온 전류를 이용한 구조 규명·정량 분석, 리텐션 타임·피크 면적 활용, 소량 첨가(spiking)를 통한 피크 동일성 검증 및 질량분석기 부재 시 정성 확인 절차 |
||
|
[52강] 크로마토그래피와 질량 분석법의 원리 (10)
|
0:
53:
57
|
|
|
크로마토그래피 이론단수·단높이·분리도·내부표준 정량풀이
• 크로마토그래피 성능지표: 이론단수(N), 단높이(H), 분리도(Rs)를 머무름시간과 피크 반높이 너비로 계산하여 컬럼 효율·분리능 정량 평가 • 컬럼 스케일링·유량 변환: 컬럼 반지름 제곱에 비례하는 시료 로딩량·부피 유속·단면적 관계와 기체 선속도→부피 유량(cm³/s, mL/min) 변환 절차 정리 • 내부 표준법 정량 분석: response factor(F) 정의와 표준용액으로 F 산출, 희석·몰수 보존 기반 내부표준 농도 계산, 피크 면적비로 미지 시료 농도 역산 구조 정리 |
||
|
[53강] 크로마토그래피와 질량 분석법의 원리 (11)
|
1:
00:
31
|
|
|
크로마토그래피 내부표준법·van Deemter·질량분석 원리 정리
• 내부 표준법 정량과 van Deemter 식: 내부 표준물질·리스펀스 팩터(F)·희석 전후 농도×부피 보존을 이용한 농도 계산, van Deemter 식(H = A + B/u + Cu)으로 단높이·최적 선속도와 분리 효율 해석 • 질량·이온화 개념: 분자 질량(평균 질량)과 명목 질량(정수 질량) 구분, 질량분석기에서 m/z 측정·분자 이온과 조각 이온 생성 원리, 전자 이온화(EI)·화학 이온화(CI)의 이온화 메커니즘·분해도·분자량 결정 특성 비교 • 분자식·동위원소·고분해능 MS: 질소 규칙과 (M+1)/(M+) 비로 탄소 수·가능 분자식 후보 도출, HCl·H₂S 동위원소 패턴으로 피크 강도 예측, 고분해능 MS의 정확 질량 차이를 이용한 동족 분자식 판별 원리 정리 |
||
| 22장. 기체, 액체 크로마토그래피 | ||
|
[54강] 기체, 액체 크로마토그래피 (1)
|
0:
44:
29
|
|
|
기체 크로마토그래피 구성·칼럼·보호칼럼·극성에 따른 분리 특성
• 기체 크로마토그래피 구성·작동 원리: 운반기체·주입구·칼럼·오븐·검출기 구조에서 휘발성 시료가 기화·분배 평형·머무름 시간 차이로 분리되는 과정과 운반기체·온도 조건의 역할 정리 • 칼럼 정지상·극성·코팅: 열린관/충전관 칼럼 구조, 정지상 실란화·가교결합을 통한 피크 테일링·bleeding 억제, 정지상 극성·끓는점에 따른 용출 순서와 비극성/극성 칼럼 선택 기준 정리 • 보호 칼럼 및 칼럼 유형 비교: 정지상 없는 실란화 보호 칼럼의 오염 포집 기능과 교체 필요성, 열린관·충전 칼럼의 분리도·시료 처리량·분석용/제조용 적용 차이 요약 |
||
|
[55강] 기체, 액체 크로마토그래피 (2)
|
0:
45:
57
|
|
|
기체 크로마토그래피(GC) 분석 조건: 온도, 운반기체, 시료주입
• GC 분석 조건 개요: 칼럼 특성, 칼럼 온도(등온·온도 프로그래밍), 운반기체 종류·유속, 시료 주입부 온도·투입량·방식을 통해 분리도, 피크 모양, 분석 시간, 정량 정확도 결정 • 온도 및 운반기체 최적화: 칼럼 온도·온도 프로그래밍으로 증기압·머무름 시간·피크폭 제어, N₂·He·H₂ 선택과 선속도 조절로 이론단높이·분리능·분석 시간 및 검출기 성능(FID, TCD) 최적화 • 시료 주입 방식: 분할 주입(split), 비분할 주입(splitless), 칼럼내 주입(on-column) 선택으로 시료 수용 용량, 미량 성분 감도, 열에 민감한 시료 안정성을 조절하여 피크 왜곡과 정량 오차 최소화 |
||
|
[56강] 기체, 액체 크로마토그래피 (3)
|
0:
55:
51
|
|
|
기체 크로마토그래피 검출기와 질량분석기 선택반응검출법 정리
• 기체 크로마토그래피 검출기(FID·TCD·ECD) : 불꽃 이온화·열전도도·전자 포착 원리를 이용한 감도·선택성·적용 대상(탄화수소, 무기기체, 할로겐계 극미량 분석) 비교 정리 • GC‑MS 질량분석 검출 모드(TIC·SIM) : EI 이온화와 사중극자 분석기를 기반으로 총 이온 크로마토그램과 선택 이온 모니터링을 통해 전체 성분 스크리닝과 특정 미량 성분 정성·정량 수행 • 선택 반응 검출법(SRM/MRM, MS/MS) : Q1–Q2–Q3 사중극자 배열에서 선구 이온–생성 이온 전이 선택으로 간섭 최소화·신호대잡음비 극대화하여 ppt 수준 초미량 분석(카페인 194→109 전이 등) 구현 |
||
|
[57강] 기체, 액체 크로마토그래피 (4)
|
0:
35:
24
|
|
|
고전 액체 크로마토그래피와 용리액 세기, 용리 서열 정리
• 고전 액체 크로마토그래피·흡착 정지상: 실리카·알루미나 정지상을 채운 중력 구동 오픈 컬럼에서 활성 실라놀(–OH) 자리와 용질의 경쟁 흡착에 의해 분리가 일어나는 기본 액체 크로마토그래피 모형 • 용리액 세기·용리 서열: 특정 정지상에서 용매가 흡착 자리를 점유해 용질을 치환하는 능력의 크기와 그 상대적 순서를 정의하고, 실리카 기준 극성 증가 → 용리액 세기 증가 → 용질의 용리 시간 단축 및 펜탄을 기준(0)으로 한 서열 체계 정립 • 용리액 세기 기울기(gradient)·정지상–용매 상호작용: 시간에 따라 용리액 세기를 단계적·연속적으로 증가시켜 분리도와 분석시간을 최적화하며, 용리 서열이 용질 특성보다 정지상–용매 상호작용 강도에 의해 결정되는 체계로 이해하는 운전 전략 정리 |
||
|
[58강] 기체, 액체 크로마토그래피 (5)
|
0:
32:
04
|
|
|
HPLC 기초와 분리도 향상 전략 핵심 정리
• HPLC 및 UHPLC 기본 개념: 고압 펌프·미세 입자 충전 칼럼·광학 검출기를 이용해 높은 이론단수와 예리한 피크를 얻는 고성능 액체 크로마토그래피, UHPLC는 더 높은 압력(≈1000 bar)과 더 작은 입자(≈1.5–2 μm)로 분리도 향상·시간 단축 달성 • HPLC 시스템 구성과 LC-MS 연계: 용매 공급계(펌프)–시료 주입 밸브–보호칼럼–분석 칼럼–검출기–데이터 시스템으로 구성되며, 칼럼 오븐과 대기압 이온화 장치를 통해 LC-MS(LC-MS/MS)와 결합해 정밀 질량 분석 수행 • 분리도 향상 핵심 인자: 정지상 입자 크기 감소·용리액 세기·유속 조절로 단높이(H) 감소와 이론단수(N) 증가를 유도하고, 다통로 현상(A항)·평형시간(C항)·세로 확산(B항)을 최적화하며, 미세 입자 및 표면다공성 입자를 활용해 높은 분리도와 적정 압력 조건을 동시에 달성 |
||
|
[59강] 기체, 액체 크로마토그래피 (6)
|
0:
52:
34
|
|
|
HPLC 조건 – 정지상, 지지체, 시료 주입, 등용매·기울기 용리 핵심 정리
• HPLC 정지상·지지체 조건: 정상/역상 정지상 선택, 실리카 기반 결합 정지상(C18 등)과 미세다공성·표면다공성 지지체 구조·확산 특성에 따른 분리 효율 최적화 • 칼럼 보호·시료 주입: 보호 칼럼과 필터를 이용한 정지상 오염·손상 방지, 루프 기반 고압 시료 주입 밸브 구조와 준비·주입 위치 전환을 통한 정량 주입 구현 • 등용매·기울기 용리 프로그램: 등용매 조건과 기울기 용리 정의, 정상/역상에서 용리액 세기 변화 방향과 넓은 극성 범위 혼합물에 대한 분석 시간 단축·분리도 향상 전략 정리 |
||
|
[60강] 기체, 액체 크로마토그래피 (7)
|
0:
54:
36
|
|
|
LC-MS와 HILIC: HPLC 검출기·이온화·친수성 크로마토그래피 정리
• HPLC 검출기·LC-MS 조건: 자외선·전기화학·형광·굴절률·전하 에어로솔 검출기의 원리·적용 대상·감도·기울기 용리 사용 가능 여부와 LC-MS용 용매 제거·비휘발성 완충용액 제한 조건 정리 • LC-MS 이온화·SRM: 전기분무 이온화(ESI)와 대기압 화학이온화(APCI)의 이온 생성 메커니즘·주요 생성 이온 유형과 3중 사중극자(Q1–Q2–Q3)를 이용한 선택 반응 모니터링(SRM)의 고감도 질량 분석 구조 정리 • HILIC·정상·역상 크로마토그래피 비교: HILIC의 극성 결합 정지상·물 코팅층·유기용매/물 혼합 이동상과 물/유기용매 비율에 따른 용리 세기 조절 원리 및 정상·역상 크로마토그래피와의 정지상 극성·이동상 조성·용리 메커니즘 차이 정리 |
||
|
[61강] 기체, 액체 크로마토그래피 (8)
|
0:
52:
07
|
|
|
시료 전처리: 고체상 미량추출, 퍼지·포착, 고체상 추출, 분자 각인 고분자
• 시료 전처리 개념: 추출·예비 농축·방해물질 제거·유도체화를 통해 분석 대상 성분을 농축·정제하여 크로마토그래피 감도와 정량 정확도 향상 • 휘발성 성분 전처리 기법: SPME와 퍼지·포착을 이용해 정지상 코팅 섬유 또는 흡착관에 분석물질을 선택적/전량 포집 후 비분할 주입·냉각 트래핑으로 GC·LC에 도입 • 고체상 추출(SPE)·MIP 응용: C18·MIP 등 고체상에 분석 대상만 선택적으로 유지·용리하여 시료 세척과 매트릭스 단순화 수행하고, 입자 크기(큰 입자→SPE, 작은 입자→HPLC)에 따라 전처리·분리 효율과 압력 요구를 구분함 |
||
|
[62강] 기체, 액체 크로마토그래피 (9)
|
0:
52:
35
|
|
|
기체·액체 크로마토그래피 종합문제 핵심 정리(온도·칼럼·검출기·트래핑 등)
• 기체 크로마토그래피 분리 조건: 온도 프로그래밍·냉각 트래핑·칼럼 종류(열린관·충전·결합 정지상)·운반 기체(He·H2·N2)·유속 최적화를 통해 띠 퍼짐·단높이·분리도·머무름 시간 제어 • 시료 도입 및 보조 가스: 분할·비분할·칼럼내 주입 방식 선택과 보충 기체(make-up gas) 사용으로 주입량·기화 효율·가스 유량을 조절하여 봉우리 대칭성·감도·정량 정확도 향상 • 검출 및 질량분석 모드: FID·TCD·ECD 검출기 선택성과 TCD 작동 원리, TIC·SIM·SRM 모드의 m/z 선택성·감도·검출한계 특성으로 대상 분석물질과 정량 성능 최적화 |
||
|
[63강] 기체, 액체 크로마토그래피 (10)
|
0:
46:
41
|
|
|
액체 크로마토그래피 용리 기울기, 정상/역상/HILIC, 보호칼럼과 LC-MS 연계
• 용리 방식 및 용리액 세기 조절: 등용매·기울기 용리 개념과 정상/역상/HILIC에서 정지상 극성·용매 조성·유기용매 비율 변화에 따른 용리액 세기 조절 원리 정리 • 칼럼 및 분리 효율: 보호 칼럼의 오염 차단·수명 연장 기능, 표면 다공성 vs 전체 다공성 입자의 확산 거리·단 높이·분리 효율 특성 비교, GC 냉각 포착의 농축·피크 축소 원리 • LC-MS 및 시료 전처리: LC-ESI-MS에서 전기분무 분무의 진공 유지·기체상 이온화·열손상 최소화 기능, 초콜릿 시료 C18 SPE에서 극성/비극성 성분 단계적 용리 전략, 클로람페니콜 음이온 스펙트럼과 염소 동위원소(+2 Da) 패턴 해석 |
||
|
[64강] 기체, 액체 크로마토그래피 (11)
|
0:
57:
28
|
|
|
기체·액체 크로마토그래피 종합 문제풀이 핵심 정리(23번~40번)
• 크로마토그래피 효율 지표: 이론단수(N)·단높이(H)·반높이 너비(w1/2)·분리도(Rs) 정의와 계산식 활용, 반디미터식(A·B·C 항)과 입자 크기·정지상 두께·유속이 띠 퍼짐과 효율에 미치는 영향 비교 • 분리 모드·용매 세기: 역상·정상·HILIC 모드에서 정지상 극성(C18·C8·다이올·CN·NH2 등)과 이동상 조성(물·메탄올·아세토니트릴·프로판올 등) 변화에 따른 용리력·머무름 시간 증가/감소 방향성 정리 • 고성능 HPLC/UPLC 설계: 소입자·표면 다공성 입자의 구조와 고압 요구, LC vs GC 단높이 차이, UPLC(UPC) 컬럼에서 단수·단높이·입자 개수 산출과 선택 반응 모니터링(SRM)에서 카페인·동위원소 내부표준의 질량전이와 정량 보정 원리 정리 |
||
| 23장. 크로마토그래피법과 모세관 전기이동법 | ||
|
[65강] 크로마토그래피법과 모세관 전기이동법 (1)
|
0:
55:
07
|
|
|
기타 중요 기기분석: 이온교환·분자배제·친화 크로마토그래피와 모세관 전기이동법 핵심 정리
• 이온교환 크로마토그래피·수지·젤 구조: 고정 이온성 그룹(–SO3−, –CO2−, –NR3+)과 용질 이온의 정전기적 인력·이온교환 평형(친화도, 전하, 수화 반지름)·이온세기 기울기에 따른 양이온·음이온 및 희토류 분리 원리 정리 • 분자 배제·친화 크로마토그래피: 기공 크기·형상 차이에 따른 순수 크기 분리(size‑exclusion)와 정지상에 결합된 특정 리간드와의 특이적 상호작용(비이온성 상호작용, pH·이온세기로 탈착)을 이용한 거대분자 고선택 정제 원리 정리 • 모세관 전기 이동법: 모세관 내 전기 이동과 전기 삼투 흐름을 통한 이온종의 이동 속도 차이, 양이온→중성종→음이온 검출 순서, 작은 내경에 따른 고분리능 및 이동 시간–머무름 시간 대응 관계 정리 |
||
|
[66강] 크로마토그래피법과 모세관 전기이동법 (2)
|
0:
40:
53
|
|
|
이온 크로마토그래피와 억압 이온 크로마토그래피 핵심 정리
• 이온 크로마토그래피: 음이온 교환 수지를 이용해 음이온을 분리하고, 전도도 검출기로 용리 시 전도도 변화를 측정하는 고감도 이온 분석법 • 억압 이온 크로마토그래피(서프레스트 방식): 분리 후 용리액(KOH)의 K⁺를 H⁺로 교환해 KOH → H₂O, KNO₃ → HNO₃, K₂SO₄ → H₂SO₄로 전환하여 배경 전도도를 극소화하고 분석 이온 전도도만 증폭하는 방식 • 분리·용리 메커니즘: 음이온 분리용 칼럼에서 이온 교환 친화도(특히 전하수)에 따라 NO₃⁻가 먼저, SO₄²⁻가 나중에 용리되고, 이어지는 억압 칼럼이 낮은 배경 전도도 환경을 형성해 각 음이온의 피크를 분리·검출함 |
||
|
[67강] 크로마토그래피법과 모세관 전기이동법 (3)
|
0:
51:
48
|
|
|
분자 배제 크로마토그래피와 친화 크로마토그래피 핵심 정리
• 분자 배제 크로마토그래피: 고정상 입자의 기공·틈새 구조를 이용해 분자 크기에 따라 분리하며, 틈새 부피(V0)·머무름 부피(Vr) 정의와 Vr–log(분자량) 교정곡선을 통한 분자량 추정이 핵심이다. • 분자 배제 크로마토그래피 전제 조건: 분리 메커니즘이 분자의 크기(형상)에만 의존해야 하며, 이온세기 조절(예: NaCl)로 정전기·극성 상호작용을 차단하여 기공 출입에 따른 크기 의존 분리만 일어나도록 조건을 설정한다. • 친화 크로마토그래피: 정지상에 결합된 리간드와 표적 분자의 특이적 결합(항원–항체, 효소–기질, 수용체–호르몬)을 이용해 관심 성분만 선택적으로 포획·용리하며, pH·조건 변화로 결합/해리를 조절해 고순도 정제를 구현한다. |
||
|
[68강] 크로마토그래피법과 모세관 전기이동법 (4)
|
0:
39:
28
|
|
|
모세관 전기이동법과 전기삼투, 띠 퍼짐 특성 정리
• 모세관 전기이동법(CE) 기본 구조·특징 : 지름 수십 μm의 open tubular 용융 실리카 모세관에서 정지상 없이 고전압을 인가해 전기이동과 전기삼투로 양이온·중성분자·음이온을 분리하며, 이온 이동속도는 전하 부호·전하량·크기(수화반지름)에 의해 결정되고 전기이동그램으로 정성·정량 분석 수행 • 분리 성능·띠 퍼짐 특성 : 다통로 효과(A)와 정지상-이동상 간 느린 평형(C)가 제거되고 세로 확산(B)만 남아 띠 퍼짐이 매우 작으며, 이론단수 N이 약 50,000–500,000으로 일반 크로마토그래피보다 높은 해상도를 제공하고 수 nL 수준 극미량 시료 부피는 원통 부피식 V = πr²h와 단위 변환으로 계산 • 전기이동·전기삼투 및 감도 비교 : 개별 이온 이동인 전기이동과 모세관 벽 전하·전기이중층에 기인한 용액 전체 흐름인 전기삼투가 합성되어 양이온–중성–음이온 순으로 검출되며, 감도는 이온크로마토그래피(IC) > 모세관 전기이동법(CE) > 이온선택성 전극(ISE) 순으로 CE는 고분리능·중간 감도·단순 장치로 비용 대비 성능이 우수함 |
||
|
[69강] 크로마토그래피법과 모세관 전기이동법 (5)
|
0:
45:
05
|
|
|
모세관 전기이동법 작동 원리와 pH 의존성 요약
• 전기이중층과 이중층 확산 영역: 실리카 모세관 내벽의 실라놀기 해리(Si–OH/Si–O−)로 형성되는 음전하층·양전하층 구조와 확산 영역에 따른 전기장·속도 구배 및 띠 퍼짐 메커니즘 • 전기삼투와 pH 의존성: pH 변화에 따른 내벽 전하 밀도와 전기이중층 발달 정도가 전기삼투 흐름 크기·방향을 결정하며, 전기이동과의 합성 효과로 양이온·음이온의 이동 방향·분리 가능성(pH 9에서 양·음이온 동시 분리, pH 1에서 양이온 위주 검출)을 규정 • 모세관 전기이동법 정량 원리: 이온별 상이한 이동 시간·속도로 인한 봉우리 폭·면적 왜곡을 보정하기 위해 봉우리 면적을 이동 시간으로 나눈 정규화된 봉우리 면적을 사용하여 검량선 작성 및 정량 분석 수행 |
||
|
[70강] 크로마토그래피법과 모세관 전기이동법 (6)
|
0:
31:
51
|
|
|
모세관 전기이동법 검출기: 직접·간접 검출, UV/형광/전기화학/전도도 검출 특징 정리
• 직접·간접 검출법: 직접 검출은 분석 물질 도달 시 신호 증가·낮은 바탕선 유지, 간접 검출은 지지 전해질·형광 이온의 강한 바탕 신호 감소를 이용한 음(negative) 피크 생성 원리 • 자외선·형광 검출기: 자외선 흡수(200 nm 부근, CrO4^{2-} 등 지지 전해질 이용)와 형광 발광 강도 기반 직접·간접 정량, 비형광 종도 형광 이온 농도 경쟁으로 간접 검출, 전기 삼투·pH 조절로 분리도 향상 • 전기화학·전도도 검출기: 산화·환원 전류(구리 전극·Ag/AgCl 기준 전극 등)와 용액 전도도 변화를 이용해 전기활성·이온성 물질을 고감도로 검출하며, 억압 이온 교환·배경 전해질 전도도 저감으로 ppb–10^{-9} 수준까지 감도 향상 |
||
|
[71강] 크로마토그래피법과 모세관 전기이동법 (7)
|
0:
40:
57
|
|
|
모세관 전기이동법 종류와 응용 핵심 정리
• 모세관 띠 전기이동법과 식품 오염 분석: 전기이동 속도·전기삼투 흐름·모세관 벽 상호작용 차이를 이용한 이온 및 박테리아 분리와 식품 미생물 오염 정성·정량 분석 • 마이셀 동전기 모세관 크로마토그래피(MEKC): 음이온성 마이셀을 유사 정지상으로 사용해 중성분자의 마이셀-수용액 분배와 친화도 차이에 따른 분리, t₀·t_mc 개념을 통한 용리 시간 제어 • 모세관 젤 전기이동법과 pH 의존 거동: 고분자 젤 틈새에서의 크기별 이동 속도 차이를 이용한 DNA 등 거대분자 분리와 분자 배제 크로마토그래피와의 용리 순서 비교, pH·pK_a·이온화 상태 및 마이셀 친화도에 따른 아미노벤젠·안트라센 이동 거동 분석 |
||
|
[72강] 크로마토그래피법과 모세관 전기이동법 (8)
|
0:
51:
31
|
|
|
Summary Content:
이온교환 크로마토그래피·정수기·분자배제·이온크로마토그래피 종합 • 이온교환·pH·pKa 개념: 전하량·수화 반지름·pH·pKa에 따른 이온/단백질의 전하 상태와 수지 결합 세기, 기울기 용리 및 예비 농축을 통한 용리 순서·농축 원리 정리 • 이온교환 응용 시스템: 탈이온수·가정용 정수기에서 H⁺형/OH⁻형 수지를 이용한 무기 이온 제거·전하 보존 메커니즘과, 이온 크로마토그래피에서 억압제를 사용한 용리액 전도도 감소·고감도 검출 원리 정리 • 분리 메커니즘 비교: 분자배제 크로마토그래피에서 기공 접근성 차이로 큰 분자 선용출, 모세관 젤 전기이동법에서 매질 격자 저항 차이로 작은 분자 선검출이라는 역전된 용출 순서 및 구조적 의존 부피 차이 정리 |
||
|
[73강] 크로마토그래피법과 모세관 전기이동법 (9)
|
0:
55:
11
|
|
|
분자배제 크로마토그래피와 모세관 전기이동법 응용 정리
• 분자배제 HPLC·머무름 기작: 칼럼 총부피·틈새/기공 부피 비율로 큰 분자·작은 분자의 용리부피 범위 계산, 이상적 경우 분자 크기만이 머무름을 지배하며 실제 용리부피 증가는 정지상 흡착 등 비이상적 상호작용 개입 의미 • 모세관 전기이동법·전기삼투·표면 개질: 모세관 전기이동법에서는 세로 확산만 띠 퍼짐 원인이며, pH에 따른 실라놀 이온화·전기 이중층 형성·전기삼투 속도 변화를 통해 분리 조건을 조절하고, 표면 C18 코팅 시 전기삼투가 거의 소멸되어 이온 이동이 전기이동에 의해 결정됨 • 마이셀 동전기 모세관 크로마토그래피(MEKC): SDS 등 마이셀을 유사 정지상으로 사용해 중성·이온성 용질을 수용액/마이셀 사이 분배 평형으로 분리하며, MEKC에서는 느린 평형으로 띠 퍼짐 식이 H ≈ B/u + Cu가 되고, 마이셀 친화도·전극 배치·전기삼투·전기이동 방향에 따라 양이온·중성·음이온의 용리 순서가 결정됨 |
||
안덕준 교수님
분석화학 문제풀이Ⅱ