분광학 정성분석 — 음료 속 식용색소 분석

분광학(Spectroscopy)은 파장에 따른 빛과 물질의 상호작용을 연구하는 학문입니다.

물질은 고유한 전자 구조를 가지고 있어, 특정 파장의 빛만 선택적으로 흡수합니다.

ΔE = hν = hc/λ

이를 이용하면 물질의 종류를 식별(정성분석)하거나 농도를 측정(정량분석)할 수 있습니다.

용액의 흡광도(A)는 몰 흡광 계수(ε), 광 경로 길이(b), 농도(c)에 비례합니다.

A = εbc = -log(I/I₀)

여기서 T = I/I₀ (투과율), A = -log T

이 법칙은 묽은 용액(A < 1)에서 잘 성립합니다.

용액의 색은 흡수하지 않고 투과한 빛의 색입니다.

빨간 용액 → 초록~파란 빛 흡수 (보색) 노란 용액 → 보라~파란 빛 흡수 파란 용액 → 주황~빨간 빛 흡수

흡수스펙트럼에서 λ_max(최대 흡수 파장)를 찾으면 해당 색소를 식별할 수 있습니다.