고등학생입니다 . 일반적으로 우리가 어떤 물질을 아무정보없이 봤을때 그게 무슨물질인지, 무슨원소로 구성되어있는지 , 구조식은 어떠한지 과거엔 어떻게 알았나요? 지금 궁금해서 계속 찾아보다 보니 x선 회절법 밖엔 정보가 나오는게 없네요ㅠ 최근엔 기계에 넣으면 다 분석해서 나온다고는 하는데 대체 예전의 화학자들은 어떻게 안건가요?
안녕하세요. 질문이 참 좋지만 심오하네요. 조금 답변이 길어질 것 같습니다; 대신 너무 어렵지않고 편하게 이야기해드릴께요. 사실 예전에는 물질에 대해서 원자나 구조식까지 생각하지 못했습니다. 좀더 확실하게 살펴보기 위해 고대부터 시작하죠. 처음 물질을 구별하기 시작한 건 겉보기 색깔이었습니다. 겉으로 보기에 비슷하면 같은 물건이었죠. 거기에 크기와 무게를 같이 더해서 보기도 했지만, 겉으로 보여지는 색에 대부분의 정보를 의존했습니다. "유레카"라는 말로 유명한 아르키메데스의 이야기를 아시나요. 왕관을 순수한 금이아니라 일부 은을 섞어서 만들었다는 의문을 풀기위해, 아르키메데스가 밀도의 개념을 도입하였다는 이야기요. 고대세계에서는 대단히 혁신적인 생각이었죠. 단위 부피당 질량인 밀도는 요즘에도 물질의 고유한 값으로 사용하는 개념이니까요.이제 물질을 구분하는데 색깔외에 밀도가 추가되었습니다. 보통 다음으로 추가된 것을 녹는 점, 끊는 점이라고 이야기 합니다. 아직 온도의 개념이 잘 확립되기 전이지만, 가열하다보면 금속중에서 먼저 녹는 것이 무언인지 혹은 액체중에 무엇이 먼저 끊는지는 경험적으로 알 수 있었거든요. 그래서 탁주에서부터 증류주를 만들어 낼 수 있었죠. 이후 르네상스 이후의 과학을 취미로 하는 유럽의 연구자들의 유행은, 정밀한 저울을 이용해서 정확한 질량과 밀도를 측정하는 것 이었습니다. 상업에 있어 정확한 금과 은의 질량을 측정하는 일은 중요했고 이때쯤이면 정밀한 저울은 발명되었어 있어거든요. 하지만, 단순히 질량만 측정하는 건 너무 쉬웠죠. 건조 전후의 질량 혹은 가열 전후의 질량을 측정하기 시작합니다. 이러한 사회적 유행에서 프랑스에서 천재, 최초의 근대적인 화학자 "앙투안 라부아지에"가 질량 보존의 법칙을 발견합니다. 이때 근대 화학이 시작됩니다. 이 시기에 가열 전후의 물질의 질량을 측정하는 게 유행이라고 했지요. 자연스럽게 물질의 가열과 연소과정에서 나오는 빛에 관심을 기울인 사람들도 생겨났습니다. 이는 한 세대정도 뒤에 "키르히호프와 분젠"의 분광기 개발로 이어집니다. 그리고 분광기부터 진정한 물질의, 원소를 구별하는 방법들이 생겨나기 시작합니다. 분광기는 빛과 물질의 상호작용을 연구하는 강력한 방법이었습니다. 이제 이를 위해 새로운 빛들이 만들어졌습니다. 당시 유행하던 전자기학을 적용한 음극선 연구였죠. 간단히 생각하면, 어떤 물질에 강한 전압을 주면 빛이 나오더라에서 시작한 연구였습니다. 이러한 빛을 오래보기위해 진공관을 도입하고(아니면 곧, 공기중의 산소와 반응해서 빛이 사라지거든요) 가하는 전압의 세기도 점점 커져갔습니다. 이러한 진공관 연구에서 최초의 X-ray가 만들어지고, "톰슨"께서는 전자의 존재를 규명하기도 했죠. 이후 러더퍼드-보어까지 이어지는 원자 구조연구가 시작됩니다. 그리고 유럽에서 원자의 구조 연구와 함께 양자 역학이 태동하던 시기, 미국 깡촌에서 유럽에 유학을 온 "라이너스 폴링"이 이 시기의 양자 역학과 분광학 기술을 배워, 분자내 원자의 "혼성 결합"을 도입해 원자간 결합을 설명하고 X선 회절 기술의 대가가 되어 물질의 구조를 연구하기 시작합니다. 답글이 생각외로 길어져서;; 그만 마무리드릴께요. 물질을 보면서 그 분자 구조와 원소의 함량 또는 구조식을 생각하는 것은 이제 100년정도 밖에 안된 신세계입니다. 기존의 화학자들은 원자의 구조도 잘 몰랐어요. 제로베이스에서 부터 시작해서 지금의 과학기술을 쌓아올린 거죠. 그리고 분자식과 같은 화합물의 분석을 기계가 알아서 측정한다곤 하지만 현대에도 구조연구는 어렵습니다. 구조연구에 쓰는 장비도 X-ray, NMR 기반의 장비뿐이거든요. 이론도 복잡하고 시료의 샘플링도 쉽지 않아요. 한밤중에 두서없이 단 답글이 조금이나마 도움이 되길 바랍니다. 원하시면, 나중에 위의 내용을 정리해서, 영상으로 올려드릴게요. 그땐, 내용을 좀더 충실하게 해서 다시 설명드릴게요.
"우이애원이애"님 안녕하세요! 위에 다른 분이 질문했던 내용인데요. ICP Ar 플라즈마는 크게 2 종류가 있습니다. 플라즈마 밀도 또는 인가 전력에 따라 E/H-mode라고 하는데요. 대부분의 연구원들에게 익숙할 SEM 측정 전에 사용하는 Sputter에서 관찰한 Ar Plasma가 대개 H-mode라 보라색이죠. 교과서에서 이야기하는 색도 보라색이고요. 다만, 보통 연구실에서 사용하는 ICP는 E-mode로 세팅해서 사용하는 것 같아요. 물론 계속 수용액 시료를 가해서 색이 변하는 영향도 있고요. 특정 원소가 많은 시료를 가하면 Plasma 색이 실시간으로 변하거든요. 저는 오래된 기억이지만, Blank(DW)를 가하면서 안정화되길 기다리던 석사때 생각나는 색이 하얀 녹색이라 하얀 녹색이라고 표현했어요. 무언가 허술한 답변이지만, 도움이 되었으면 좋겠습니다!
질문이 있습니다. 설명 중에 "코일 구조상 전하를 띠고있는 입자간 충돌이 유도 > 연쇄적으로 일어난 충돌이 수많은 아르곤 원자를 이온화 시킴 > 아르곤 기체를 양이온, 전자의 형태로 존재하는 플라스마 상태로 유지시킴" 이 과정이 초반에 기계를 작동시키는 과정 중 점화 후 플라스마가 켜졌을때 플라스마의 상황이 저렇다는 것을 묘사하신건가요? 그러면 플라스마 고온 때문에 분석하려는 용액의 탈용매화 > 이온화 되는 과정은 위의 과정과는 별개의 과정이 맞다고 이해하고있는데 그게 맞는건지요? 좀 헷갈려서요. 빠른 답변 부탁드립니다. 이걸로 발표를 해야될 수도 있어서 급하거든요
"Kim Taewuk"님 안녕하세요. 해당 설명에 RF Coil이 가지는 유도 결합의 의미만 넣으시면 좋을 것 같아요. 크게는 지속적으로 하전된 입자가 RF Coil 내에서 충돌하여, 높은 온도를 유지한다고만 설명하시면 될 것 같아요. 중요한 것은 기체분자가 매우 높은 운동에너지를 가진 플라즈마 상태로 유지되는 이유가, 하전된 입자만 RF Coil에 의해서 가속되어 입자간 충돌을 발생시키며, 입자간 충돌에 의해 새로운 하전 입자가 생성되기 때문이니까요.
네 안녕하세요!.쉽게 설명드리면 일상에서 쓰는 분무기(Nebulizer)와 같은 원리로 에어로졸로 만들어요. 액체 상태 시료에 아르곤 기체를 섞어서 좁은 관을 통과하게 했다가, 관의 끝에서 공기중으로 분무되면 에어로졸이 되는 거죠. 여기에 시료 주입량을 일정하게 유지시키기 위한 몇가지 디자인과 불산같은 용매용의 소재같은 내용이 더 있고요. 나중에 ICP 시료 주입과 같은 구성요소에 대해서도 영상을 준비해서 업로드할께요!
안녕하세요 ICPMS 관련해서 질문할 곳이 없어 답답했는데 이제 숨통 틀 수 있겠네요^.^..! TRA는 그냥 일반적으로(?) 분석할 때와 같은데, 최종 감도 계산만 시간 대비 면적으로 하는 건가요? 아니면 아예 분석할 때부터 차이가 있어서 피크 형태의 결과가 나오는 건지,, 아예 감을 못 잡은 것 같아서 여쭤봅니다 ㅠㅠ 추가로, cts는 counts를 의미하는 게 맞나요?
"berry very"님 안녕하세요! 질문을 읽어봤는데요. 실험에 대해서 모르겠어요. 어떤 실험을 하셨나요? (어떤 실험을 수행하니) TRA가 일반적인 경우와 같다고 하신 것 같은데요. NP 실험 같기는 한데 정확히 어떤 질문인지 저도 감을 못잡겠어요;; 어떤 종류의 실험인지 알려주시면, 조금 늦더라도 최대한 알려드릴게요! 추가로 cts는 counts를 의미합니다. cps(cts/sec)도 많이 사용하고요.
"밍글"님 안녕하세요. 질문주신 금속내에 포함된 불순물이 어떤 종류인가요? 저는 예전에 약품이나 화장품에 포함된 금속 불순물들은 ICP-MS/OES로 분석했거든요. 예를들어 특정 원소의 함량만 필요하면 그 원소에 대해서만, 또는 특정 기관에서 요구하는 원소 12종이라면 원소 12종에 대한 함량 모두를 분석하는 식으로요. 금속내에 포함된 다른 원소에 대한 분석이라면, 비슷하게 산처리후 ICP-MS/OES로 분석하면 될 것 같아요. ICP를 이용한 중금속분석은 보통 대학내 기기원이나 분석센터에서 많이 수행하니 의뢰를 부탁할 기관이나, 연구실이라면 선배분들에게 물어보면 좋을 것 같아요. 간단한 내용이면, 금속불순물 분석에 대해 각 장비회사에서 배포하는 자료로도 확인 가능하고요!
"achiwish"님 안녕하세요! 제가 아는 내용을 알려드리면, 유기물은 ICP로 분석은 가능하지만 조건이 까다롭고 결과도 좋지 않아서 다른 장비로 진행합니다. (주로 Elemental Analyzers를 사용해요) 일반적으로 ICP는 수용액을 이용해서, (ventline은 있지만) 대기조건에서 Ar을 이용한 플라즈마를 사용해 분석하기 때문에 물(H2O)과 대기(N2, O2, Ar, CO2 etc.)에 존재하는 원소에 대해서는 분석하기 힘들어요. 그래서 C, O, and N을 잘 분석하지 못하니 유기물 분석에 장점이 없어, 다른 장비로 진행하거든요. 물론, "C"같은 경우는 대기중 CO2존재비도 낮으니 어떻게 진행할 수 있지만, 검댕이 생기면 큰 문제니까 분석을 꺼려하고요. 추가로, 유기용매가 조금만 들어가도 안정적인 플라즈마를 유지하는게 어려워요. 특히 휘발성이 큰 유기용매가 들어가면, 플라즈마가 꺼지는 문제가 있어 분석을 진행하기 싫고요. 다시 점화하고 안정화하려면, 시간이 무척 소요되거든요. 최근에는 일부 어려움을 해결한 고가의 ICP들도 있다지만, 굳이 다른 좋은 유기물 분석용 장비가 있는데 ICP만을 고집할 필요도 없고요.
헉... 자세한 설명 감사해요... 플라즈마 하면 겁만 먹었는데 이제 어디가서 저도 설명할 수 있을것같네요!! 혹시 설명 해주신 것 중에 '검댕이'가 구체적으로 무엇인지 알 수 있을까요? 그리고 유기용매를 일반적으로 쓰지 않는다면, 금속이 고체상태로 있을때 수용액으로 무엇으로 제조하나요?
"achiwish" 안녕하세요! 플라즈마요? 제가 설명드린 내용은 유도결합플라즈마에 대한 내용이고, 플라즈마를 형성시키는 여러 방법중 하나예요. 다른 방식에 대해선 또 공부해야할 내용이 많으니, 시간이 나면 또 업로드 해드릴께요. ㅎㅎ 질문드린 검댕은 말 그대로 탄소입니다. 탄소가 많이 포함된 시료는, 시료도입부(Nebulizer or Sampling cone)나 연소실에 검댕(carbon soot)을 형성할 수 있거든요. 그리고 일단 형성되면 그 자체로 오염원이며, 심하면 시료도입부를 막아버릴 수도 있고요. 피하는게 좋아요. 금속의 경우는 산으로 처리해 금속염을 만든 후 사용합니다. 금속은 불용성이지만, 금속염은 수용성이니까요. 이때, 금속의 산처리는 여러 산으로 다양하게 가열하지만, 질산을 이용한 가열을 주로 사용하고요(금속의 산처리, Acid digestion of metals에 대해서 찾아보시면 많은 내용이 있어요) 어느정도 답변이 되었나요??
"노소영"님 안녕하세요. ICP-OES 장비의 spec상 파장 범위를 물어보신 건가요? 원래 회사마다, 혹은 같은 회사에서도 제품 라인업에 따라 조금씩 spec.이 다른 것이 보편적입니다. 하지만 일반적으로 사용하는 원소별 파장대는 다 포함되어 있을 테니, 어떤 제품을 구입하더라도 큰 문제는 없을 꺼예요_물론 일반적이지 않은 원소라면, 해당 원소의 분석 파장을 커버하는 파장대를 제공하는 장비를 구매해야 하고요. 아니면 회사에서 원소마다 권장하는 분석 파장이 다른 것을 의미하시나요? 일반적으로 분석 조건을 잡을 때는 하나의 원소를 분석하더라도 여러 파장으로 동시에 분석을 진행하여, 해당 시료 조건에서 선형성이 좋고 간섭의 영향이 가장 작은 파장을 선택합니다. 기기에서 제공하는 파장대가 넓고, 해상도 및 감도도 뛰어나다면 가장 좋겠지만 그러면 가격이 비싸지거든요. 원하시는 분석 조건에 가장 적합하면서 가격도 합리적인 것이 최선이겠죠. 혹시 ICP-OES를 구매할 예정이시면 여러 업체에 연락을 주고 기술 영업직분들과 미팅을 진행해보세요. 그럼 좀 더 전문적인 답변을 얻으실 수 있을 거예요!
"종현"님 안녕하세요. 좋은 질문 감사합니다. 여기서 아르곤 기체는 일종의 원료입니다. 진공상태에서는 ICP코일에 전기장을 걸고, 스파크를 주어도 아무 일도 일어나지 없거든요. 적당한 물성의 기체를 흘려주면서 전기장 하에서 스파크를 주어야 플라즈마 상태가 유도되요. ICP에 적합한 물성에 대해서는... 아마도 다음에 ICP영상을 만들면 거기서 설명드릴께요!
"김연카"님 안녕하세요! 복합적인 질문인데요. 출근길이라 간단히 답해드리고, 저도 조금 더 찾아보고 알려드릴게요. ICP를 사용한지 오래되어서 기억이 가물가물 하지만, 우선 보라색이 아닌 이유는 H-mode가 아닌 E-mode이기 때문입니다. E-mode는 plasma 밀도가 낮거든요. 여기에 점점 높은 전력을 가하면 E-H transition이 일어나고, Sputtering 할 때 보이는 진한 보라색으로 변하고요. 물론 압력 영향도 있을테고요. 그래서 보라색이 아닌 이유는, 교과서에서 실리는 sputtering 조건과 달리 진공이 아니라 공기중 기체 분자의 영향을 받으며, 가하는 전력이 약해서 plasma 밀도가 낮은 E-mode plasma로 존재하기 때문인 것 같아요. 혹시 더 궁금하시면 댓글을 부탁드릴게요!
"박상준"님 안녕하세요. 좋은 질문 감사합니다! 간략히 설명드리면 질소 기체의 열 전도도 및 비열이 높아, 아르곤 기체에 질소를 섞어서 사용할 경우 플라즈마 유지에 장점을 주며, 아르곤만 사용할 경우 생성되는 Ar polyatomic ions등의 생성을 억제하기 때문입니다. 아래의 논문등에 자세히 설명되어 있으니, 읽어보시면 좋을 것 같아요! www.researchgate.net/publication/270005821_Effect_of_N2_on_the_emission_profile_and_excitation_temperature_in_axially_viewed_plasma-ICP_OES
안녕하세요 화학 튜터님! 저는 현재 ICP 장비를 담당하여 분석을 하고 있습니다. 분석일을 하기 전에 이 영상봤는데 ICP 원리에 대해 정말 이해가 잘되더라구요! 제가 이번에 ICP 관련해서 발표를 진행해야하는데 혹시 허락해주신다면 출처를 남기고 영상자료를 조금 사용해도 되는지 여쭈어봐도 될까요?
"김진규"님 안녕하세요! 저는 간단하게 ICP는 플라즈마를 이용해서 시료의 원소분석을 가능하게 하는, 불꽃 생성기라고 생각합니다. 사실 이후의 검출은 MS 같은 검출기를 달아서 수행하는 것이니까요. 추가로 Ar을 이용해서, 전기에너지를 기체분자의 운동에너지로 변환하는 과정이 가장 중요한 원리라고 생각하고요!
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부족한 영상이지만, ICP에 대해 공부하는데 도움이 되었으면 좋겠습니다!
화학 튜터 마침 공부중인데 좋은 영상 감사합니다 ㅜㅜ 항상 잘 보고있어요-!
미량분석관련해서는 질량분석기(MS)에 대한 소개영상을 이번주안에 올릴 예정이예요
다른 주제에 대해서 원하는 영상이 있나요??
감사합니다! ㅎㅎ 고마워요
늦어졌습니다. 6월10일 저녁에 올릴께요!
기사 공부하면서 책으로만 봐서는 이해가 안 되던 내용들을 근본 원리부터 설명해 주셔서 자연스럽게 알게 되었습니다. 고맙습니다!
"green7 july"님 친절한 댓글 정말 고맙습니다! 기사 시험 잘보시길 바랍니다! ㅎㅎ
지나가던 현직 분석기기 엔지니어입니다. 정말 잘 정리가 되었네요.
"JS H"님 안녕하세요! 부족한 영상에 관분한 칭찬해주셔서 감사합니다! 앞으로도 좀더 공부하고 정리해서 영상을 올릴께요!
와... 전공 시간에도 제대로 이해가 안 됐던 개념을 이렇게 알게 쉽게 정리해주시다니 ㅠㅠ 그림으로 같이 보니까 비로소 이해가 잘 됩니다 ㅠㅠ 기사시험 준비 중인데 선생님 덕에 많은 도움 받고 갑니다...
"sami sami"님 ㅎㅎ 과분한 칭찬 감사합니다! 제 영상이 기사 시험에도 도움이 되었으면 좋겠네요!!
깔끔하고 이해 잘되는 좋은 강의 감사합니다
좋은 영상 감사합니다.
이쪽 완전 문외한인데 영상 유용하게 보고갑니다.
"장서연"님 안녕하세요!
원소 농도라는 표현을 사용하기는 합니다. "각 원소별 농도"라는 의미로요. 영어로 그대로 표현하는 경우가 많지만, 국책과제등으로 한국어 명칭이 필요한 경우 원소 농도라고 변역해도 문제없는 걸로 알고있어요!
@@choijaesun 댓글 정말감사합니다!
정말 이해가 잘되고 궁금증이 해결 됬습니다. 감사합니다.
"윤윤"님 소중한 댓글 감사합니다!
이해가 쏙쏙 되요. 좋은 영상 감사합니다
"창하주"님 친잘한 댓글 감사합니다 ㅎㅎ
진짜 대박이에요~ 기사 공부하는데 넘 도움이 됩니다,, 정말 정말 감사합니다!!
와 정말 최고의 강의다 이해가 쏙쏙됩니다
"촤촤"님 고마운 댓글 감사합니다!
와우 댓글 달자마자 영상 올려주시네요 ! 감사합니다 ! 심화 과정도 있으면 좋을 것 같아용 ㅋㅋ
ㅎㅎ 감사합니다. 심화과정도 순서대로, 시간이 생기는대로 올릴께요!
감사합니다. 덕분에 많은 도움 되었습니다
정말 큰 도움되었습니다. 감사합니다.
"김순배"님 힘이 되는 댓글 감사합니다!
잘봤어요 정리 감사합니당
이렇게 깔끔하게 설명해주시다니.. 감사합니다
"정훈"님 칭찬 감사합니다!! ㅎㅎ
와 분석책 읽어도 잘 이해가 안됐는데 이렇게 시각적으로 설명해주시니 이해가 쏙쏙 되네요 영상 정말 감사합니다!!!
"l l"님 댓글 감사합니다! 좀더 도움이 되는 영상을 업로드할께요!!
간단하지만 이해하기 쉽게 설명해주셔서 감사합니다. ICP 원리도 이해됐고, 분석료가 비싼 이유도 알아버렸네요 ㅋㅋ
"JOA GOGI"님 ㅎㅎ 감사합니다. 영상 한번에 원리가 이해되었다니 놀랍게 똑똑하시네요!!
정말 도움이 많이 되었습니다. 감사합니다!
"김동민"님 ㅎㅎ 시청 감사합니다!
잘봤습니다~ 회사에서 보는데 자막이 있어서 넘 좋아용
"최우영"님 댓글 감사합니다! ㅎㅎ
깔끔하고 잘 정리된 설명 너무 감사합니당!!!!!!
"니써어어니"님 감사합니다!!
깔끔하고 이해하기 넘 편했어요ㅠㅠ감사해요
"롱찌"님 좋게 봐주셔서 감사해요! ㅎㅎ
너무 잘 보고 갑니다..!!
"Naygle"님 봐주셔서 감사합니다! ㅎㅎ
감사합니다! 면접 질문 받는데 icp 질문을 받아서 되게 당황했거든요. 이영상 보면서 2차 면접 준비하고 있습니다. 실질 사용은 못해봤지만 그만큼 관심 있다는걸 이 영상을 통해 배워 어필하고 싶네요!
"김윤영"님 취업이 잘 되었으면 좋겠습니다! 영상을 하나만 올려 부드럽지만, 그래도 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠어요.
고등학생입니다 . 일반적으로 우리가 어떤 물질을 아무정보없이 봤을때 그게 무슨물질인지, 무슨원소로 구성되어있는지 , 구조식은 어떠한지 과거엔 어떻게 알았나요? 지금 궁금해서 계속 찾아보다 보니 x선 회절법 밖엔 정보가 나오는게 없네요ㅠ 최근엔 기계에 넣으면 다 분석해서 나온다고는 하는데 대체 예전의 화학자들은 어떻게 안건가요?
안녕하세요. 질문이 참 좋지만 심오하네요. 조금 답변이 길어질 것 같습니다; 대신 너무 어렵지않고 편하게 이야기해드릴께요. 사실 예전에는 물질에 대해서 원자나 구조식까지 생각하지 못했습니다. 좀더 확실하게 살펴보기 위해 고대부터 시작하죠. 처음 물질을 구별하기 시작한 건 겉보기 색깔이었습니다. 겉으로 보기에 비슷하면 같은 물건이었죠. 거기에 크기와 무게를 같이 더해서 보기도 했지만, 겉으로 보여지는 색에 대부분의 정보를 의존했습니다. "유레카"라는 말로 유명한 아르키메데스의 이야기를 아시나요. 왕관을 순수한 금이아니라 일부 은을 섞어서 만들었다는 의문을 풀기위해, 아르키메데스가 밀도의 개념을 도입하였다는 이야기요. 고대세계에서는 대단히 혁신적인 생각이었죠. 단위 부피당 질량인 밀도는 요즘에도 물질의 고유한 값으로 사용하는 개념이니까요.이제 물질을 구분하는데 색깔외에 밀도가 추가되었습니다. 보통 다음으로 추가된 것을 녹는 점, 끊는 점이라고 이야기 합니다. 아직 온도의 개념이 잘 확립되기 전이지만, 가열하다보면 금속중에서 먼저 녹는 것이 무언인지 혹은 액체중에 무엇이 먼저 끊는지는 경험적으로 알 수 있었거든요. 그래서 탁주에서부터 증류주를 만들어 낼 수 있었죠. 이후 르네상스 이후의 과학을 취미로 하는 유럽의 연구자들의 유행은, 정밀한 저울을 이용해서 정확한 질량과 밀도를 측정하는 것 이었습니다. 상업에 있어 정확한 금과 은의 질량을 측정하는 일은 중요했고 이때쯤이면 정밀한 저울은 발명되었어 있어거든요. 하지만, 단순히 질량만 측정하는 건 너무 쉬웠죠. 건조 전후의 질량 혹은 가열 전후의 질량을 측정하기 시작합니다. 이러한 사회적 유행에서 프랑스에서 천재, 최초의 근대적인 화학자 "앙투안 라부아지에"가 질량 보존의 법칙을 발견합니다. 이때 근대 화학이 시작됩니다. 이 시기에 가열 전후의 물질의 질량을 측정하는 게 유행이라고 했지요. 자연스럽게 물질의 가열과 연소과정에서 나오는 빛에 관심을 기울인 사람들도 생겨났습니다. 이는 한 세대정도 뒤에 "키르히호프와 분젠"의 분광기 개발로 이어집니다. 그리고 분광기부터 진정한 물질의, 원소를 구별하는 방법들이 생겨나기 시작합니다. 분광기는 빛과 물질의 상호작용을 연구하는 강력한 방법이었습니다. 이제 이를 위해 새로운 빛들이 만들어졌습니다. 당시 유행하던 전자기학을 적용한 음극선 연구였죠. 간단히 생각하면, 어떤 물질에 강한 전압을 주면 빛이 나오더라에서 시작한 연구였습니다. 이러한 빛을 오래보기위해 진공관을 도입하고(아니면 곧, 공기중의 산소와 반응해서 빛이 사라지거든요) 가하는 전압의 세기도 점점 커져갔습니다. 이러한 진공관 연구에서 최초의 X-ray가 만들어지고, "톰슨"께서는 전자의 존재를 규명하기도 했죠. 이후 러더퍼드-보어까지 이어지는 원자 구조연구가 시작됩니다. 그리고 유럽에서 원자의 구조 연구와 함께 양자 역학이 태동하던 시기, 미국 깡촌에서 유럽에 유학을 온 "라이너스 폴링"이 이 시기의 양자 역학과 분광학 기술을 배워, 분자내 원자의 "혼성 결합"을 도입해 원자간 결합을 설명하고 X선 회절 기술의 대가가 되어 물질의 구조를 연구하기 시작합니다. 답글이 생각외로 길어져서;; 그만 마무리드릴께요. 물질을 보면서 그 분자 구조와 원소의 함량 또는 구조식을 생각하는 것은 이제 100년정도 밖에 안된 신세계입니다. 기존의 화학자들은 원자의 구조도 잘 몰랐어요. 제로베이스에서 부터 시작해서 지금의 과학기술을 쌓아올린 거죠. 그리고 분자식과 같은 화합물의 분석을 기계가 알아서 측정한다곤 하지만 현대에도 구조연구는 어렵습니다. 구조연구에 쓰는 장비도 X-ray, NMR 기반의 장비뿐이거든요. 이론도 복잡하고 시료의 샘플링도 쉽지 않아요. 한밤중에 두서없이 단 답글이 조금이나마 도움이 되길 바랍니다. 원하시면, 나중에 위의 내용을 정리해서, 영상으로 올려드릴게요. 그땐, 내용을 좀더 충실하게 해서 다시 설명드릴게요.
@@choijaesun 속이 뻥 뚫리는 답변 감사합니다 ㄷㄷㄷ 담에 저 내용으로 영상 만드시면 꼭 제가 1빠로 시청하겠습니다. 경이로울정도로 신경쓰신 답변 감사드립니다
유튜브 보면서 처음 댓글 달아보네요 분석실로 팀을 이동하면서 icp장비가뭔지 원리가 뭔지 몰라서 퍼킨앨머를 가도 순 영어에 복잡하기만했는데
정말 깔끔하고 좋은 자료입니다
감사합니다.
"2시새벽"님 안녕하세요. 유튜브 첫댓글을 주셨다니 영광입니다. ㅎㅎ
앞으로 틈틈히 시간을 내서, ICP에 대한 좀더 자세한 영상들을 올릴께요!
잘은 모르지만, 앞으로 분석실에서 좋은 성과가 있길 바랍니다. 좋은 하루 보내세요.
정말 좋은 자료 감사합니다. Ar 플라즈마 컬러가 보라빛으로 알고 있는데, 왜 ICP Ar 플라즈마는 말씀하신 하얀 녹색일까요?
"우이애원이애"님 안녕하세요! 위에 다른 분이 질문했던 내용인데요. ICP Ar 플라즈마는 크게 2 종류가 있습니다.
플라즈마 밀도 또는 인가 전력에 따라 E/H-mode라고 하는데요. 대부분의 연구원들에게 익숙할 SEM 측정 전에 사용하는 Sputter에서 관찰한 Ar Plasma가 대개 H-mode라 보라색이죠. 교과서에서 이야기하는 색도 보라색이고요.
다만, 보통 연구실에서 사용하는 ICP는 E-mode로 세팅해서 사용하는 것 같아요. 물론 계속 수용액 시료를 가해서 색이 변하는 영향도 있고요. 특정 원소가 많은 시료를 가하면 Plasma 색이 실시간으로 변하거든요.
저는 오래된 기억이지만, Blank(DW)를 가하면서 안정화되길 기다리던 석사때 생각나는 색이 하얀 녹색이라 하얀 녹색이라고 표현했어요.
무언가 허술한 답변이지만, 도움이 되었으면 좋겠습니다!
@@choijaesun 바쁘실텐데 이렇게 답변해주셔서 정말 감사드려요 ^^
질문이 있습니다.
설명 중에 "코일 구조상 전하를 띠고있는 입자간 충돌이 유도 > 연쇄적으로 일어난 충돌이 수많은 아르곤 원자를 이온화 시킴 > 아르곤 기체를 양이온, 전자의 형태로 존재하는 플라스마 상태로 유지시킴" 이 과정이 초반에 기계를 작동시키는 과정 중 점화 후 플라스마가 켜졌을때 플라스마의 상황이 저렇다는 것을 묘사하신건가요?
그러면 플라스마 고온 때문에 분석하려는 용액의 탈용매화 > 이온화 되는 과정은 위의 과정과는 별개의 과정이 맞다고 이해하고있는데 그게 맞는건지요? 좀 헷갈려서요. 빠른 답변 부탁드립니다. 이걸로 발표를 해야될 수도 있어서 급하거든요
"Kim Taewuk"님 안녕하세요.
해당 설명에 RF Coil이 가지는 유도 결합의 의미만 넣으시면 좋을 것 같아요.
크게는 지속적으로 하전된 입자가 RF Coil 내에서 충돌하여, 높은 온도를 유지한다고만 설명하시면 될 것 같아요.
중요한 것은 기체분자가 매우 높은 운동에너지를 가진 플라즈마 상태로 유지되는 이유가, 하전된 입자만 RF Coil에 의해서 가속되어 입자간 충돌을 발생시키며, 입자간 충돌에 의해 새로운 하전 입자가 생성되기 때문이니까요.
@@choijaesun 한가지 더 질문이 있습니다. 다른 icp 원리를 설명해주는 영상을 봤는데요. 거기서는 스파크를 일으킬때 유입된 자유전자가 코일에 형성된 자기장에따라 움직이면서 충돌을 일으킨다고 설명을 했거든요. 그게 맞는 설명인가요?
너무 좋타 그져 빛
"엉덩이흔드록바"님 고마운 댓글 감사합니다! ㅎㅎ
액체상태 시료를 주입하는 것으로 알고있는데 액체시료가 에어로졸이 되는 과정은 어떤 단계를 거치는건가요??
네 안녕하세요!.쉽게 설명드리면 일상에서 쓰는 분무기(Nebulizer)와 같은 원리로 에어로졸로 만들어요. 액체 상태 시료에 아르곤 기체를 섞어서 좁은 관을 통과하게 했다가, 관의 끝에서 공기중으로 분무되면 에어로졸이 되는 거죠. 여기에 시료 주입량을 일정하게 유지시키기 위한 몇가지 디자인과 불산같은 용매용의 소재같은 내용이 더 있고요. 나중에 ICP 시료 주입과 같은 구성요소에 대해서도 영상을 준비해서 업로드할께요!
영상 감사합니다 잘 봤습니다:) 근데 제 컴퓨터 문제인지 모르겠는데 소리가 엄청 작게 나오네요
"Irene B"님 아뇨. 제 마이크 문제였습니다; 우선은 소리를 키워서 시청 부탁드릴께요!
안녕하세요 ICPMS 관련해서 질문할 곳이 없어 답답했는데 이제 숨통 틀 수 있겠네요^.^..! TRA는 그냥 일반적으로(?) 분석할 때와 같은데, 최종 감도 계산만 시간 대비 면적으로 하는 건가요? 아니면 아예 분석할 때부터 차이가 있어서 피크 형태의 결과가 나오는 건지,, 아예 감을 못 잡은 것 같아서 여쭤봅니다 ㅠㅠ 추가로, cts는 counts를 의미하는 게 맞나요?
"berry very"님 안녕하세요! 질문을 읽어봤는데요. 실험에 대해서 모르겠어요.
어떤 실험을 하셨나요? (어떤 실험을 수행하니) TRA가 일반적인 경우와 같다고 하신 것 같은데요. NP 실험 같기는 한데 정확히 어떤 질문인지 저도 감을 못잡겠어요;;
어떤 종류의 실험인지 알려주시면, 조금 늦더라도 최대한 알려드릴게요!
추가로 cts는 counts를 의미합니다. cps(cts/sec)도 많이 사용하고요.
안녕하세요. 영상을 보다가 궁금한 점이 생겨 댓글을 달게 되었습니다. 혹시 금속 내에 포함된 불순물들에 대하여 정량 혹은 정성분석 하는 방법이 있을까요??
"밍글"님 안녕하세요. 질문주신 금속내에 포함된 불순물이 어떤 종류인가요?
저는 예전에 약품이나 화장품에 포함된 금속 불순물들은 ICP-MS/OES로 분석했거든요. 예를들어 특정 원소의 함량만 필요하면 그 원소에 대해서만, 또는 특정 기관에서 요구하는 원소 12종이라면 원소 12종에 대한 함량 모두를 분석하는 식으로요.
금속내에 포함된 다른 원소에 대한 분석이라면, 비슷하게 산처리후 ICP-MS/OES로 분석하면 될 것 같아요.
ICP를 이용한 중금속분석은 보통 대학내 기기원이나 분석센터에서 많이 수행하니 의뢰를 부탁할 기관이나, 연구실이라면 선배분들에게 물어보면 좋을 것 같아요.
간단한 내용이면, 금속불순물 분석에 대해 각 장비회사에서 배포하는 자료로도 확인 가능하고요!
오오 그렇구나 감사합니다!! 저도 icp를 사용해야하나 생각하고 있었는데 명확해졌네용 ㅎㅎ 영상 늘 유익하게 보고있습니다♥️♥️
@@밍글-t1c 님 소중한 댓글 감사합니다!
안녕하세요. 영상 잘 보았습니다. 정말 이해가 잘 가네요. 질문이있어 댓글남깁니다. 혹시 ICP는 모든 원소를 분석 가능한가요? 영상에서도 그렇고, 검색해보니 ICPMS는 주로 금속물질이나 환경쪽에서 사용중인데 유기물은 분석이 불가능한가요?
"achiwish"님 안녕하세요! 제가 아는 내용을 알려드리면, 유기물은 ICP로 분석은 가능하지만 조건이 까다롭고 결과도 좋지 않아서 다른 장비로 진행합니다. (주로 Elemental Analyzers를 사용해요)
일반적으로 ICP는 수용액을 이용해서, (ventline은 있지만) 대기조건에서 Ar을 이용한 플라즈마를 사용해 분석하기 때문에 물(H2O)과 대기(N2, O2, Ar, CO2 etc.)에 존재하는 원소에 대해서는 분석하기 힘들어요. 그래서 C, O, and N을 잘 분석하지 못하니 유기물 분석에 장점이 없어, 다른 장비로 진행하거든요.
물론, "C"같은 경우는 대기중 CO2존재비도 낮으니 어떻게 진행할 수 있지만, 검댕이 생기면 큰 문제니까 분석을 꺼려하고요.
추가로, 유기용매가 조금만 들어가도 안정적인 플라즈마를 유지하는게 어려워요. 특히 휘발성이 큰 유기용매가 들어가면, 플라즈마가 꺼지는 문제가 있어 분석을 진행하기 싫고요. 다시 점화하고 안정화하려면, 시간이 무척 소요되거든요.
최근에는 일부 어려움을 해결한 고가의 ICP들도 있다지만, 굳이 다른 좋은 유기물 분석용 장비가 있는데 ICP만을 고집할 필요도 없고요.
헉... 자세한 설명 감사해요... 플라즈마 하면 겁만 먹었는데 이제 어디가서 저도 설명할 수 있을것같네요!!
혹시 설명 해주신 것 중에 '검댕이'가 구체적으로 무엇인지 알 수 있을까요?
그리고 유기용매를 일반적으로 쓰지 않는다면, 금속이 고체상태로 있을때 수용액으로 무엇으로 제조하나요?
"achiwish" 안녕하세요!
플라즈마요? 제가 설명드린 내용은 유도결합플라즈마에 대한 내용이고, 플라즈마를 형성시키는 여러 방법중 하나예요. 다른 방식에 대해선 또 공부해야할 내용이 많으니, 시간이 나면 또 업로드 해드릴께요. ㅎㅎ
질문드린 검댕은 말 그대로 탄소입니다. 탄소가 많이 포함된 시료는, 시료도입부(Nebulizer or Sampling cone)나 연소실에 검댕(carbon soot)을 형성할 수 있거든요. 그리고 일단 형성되면 그 자체로 오염원이며, 심하면 시료도입부를 막아버릴 수도 있고요. 피하는게 좋아요.
금속의 경우는 산으로 처리해 금속염을 만든 후 사용합니다. 금속은 불용성이지만, 금속염은 수용성이니까요. 이때, 금속의 산처리는 여러 산으로 다양하게 가열하지만, 질산을 이용한 가열을 주로 사용하고요(금속의 산처리, Acid digestion of metals에 대해서 찾아보시면 많은 내용이 있어요)
어느정도 답변이 되었나요??
@@choijaesun 네 정말 감사합니다 기기에대해 이제 알 것 같습니다. 좋은영상 부탁드리겠습니다!!
동영상이 정말 큰도움이 됬습니다. ICP-OES 장비를 고를때 파장범위가 각 회사마다 조금씩 다른데 이건 무엇을 의미하는건가요?
"노소영"님 안녕하세요.
ICP-OES 장비의 spec상 파장 범위를 물어보신 건가요? 원래 회사마다, 혹은 같은 회사에서도 제품 라인업에 따라 조금씩 spec.이 다른 것이 보편적입니다. 하지만 일반적으로 사용하는 원소별 파장대는 다 포함되어 있을 테니, 어떤 제품을 구입하더라도 큰 문제는 없을 꺼예요_물론 일반적이지 않은 원소라면, 해당 원소의 분석 파장을 커버하는 파장대를 제공하는 장비를 구매해야 하고요.
아니면 회사에서 원소마다 권장하는 분석 파장이 다른 것을 의미하시나요? 일반적으로 분석 조건을 잡을 때는 하나의 원소를 분석하더라도 여러 파장으로 동시에 분석을 진행하여, 해당 시료 조건에서 선형성이 좋고 간섭의 영향이 가장 작은 파장을 선택합니다.
기기에서 제공하는 파장대가 넓고, 해상도 및 감도도 뛰어나다면 가장 좋겠지만 그러면 가격이 비싸지거든요. 원하시는 분석 조건에 가장 적합하면서 가격도 합리적인 것이 최선이겠죠.
혹시 ICP-OES를 구매할 예정이시면 여러 업체에 연락을 주고 기술 영업직분들과 미팅을 진행해보세요. 그럼 좀 더 전문적인 답변을 얻으실 수 있을 거예요!
영상 잘 봤습니다. 여기서 아르곤기체는 왜 주입하는건가요?
"종현"님 안녕하세요. 좋은 질문 감사합니다. 여기서 아르곤 기체는 일종의 원료입니다.
진공상태에서는 ICP코일에 전기장을 걸고, 스파크를 주어도 아무 일도 일어나지 없거든요. 적당한 물성의 기체를 흘려주면서 전기장 하에서 스파크를 주어야 플라즈마 상태가 유도되요. ICP에 적합한 물성에 대해서는... 아마도 다음에 ICP영상을 만들면 거기서 설명드릴께요!
안녕하세요 대기오염물질 중금속을 분석하면서 ICP을 사용하고있습니다!!
본론을 바로 말씀드리자면
고등학생때 배운 Ar의 플라즈마 색은 보라빛인데
ICP에 있는 Ar기체의 플라즈마는 왜!!! 밝은 초록빛인지 알고싶습니다!!!!!!!
"김연카"님 안녕하세요! 복합적인 질문인데요. 출근길이라 간단히 답해드리고, 저도 조금 더 찾아보고 알려드릴게요.
ICP를 사용한지 오래되어서 기억이 가물가물 하지만, 우선 보라색이 아닌 이유는 H-mode가 아닌 E-mode이기 때문입니다. E-mode는 plasma 밀도가 낮거든요. 여기에 점점 높은 전력을 가하면 E-H transition이 일어나고, Sputtering 할 때 보이는 진한 보라색으로 변하고요. 물론 압력 영향도 있을테고요.
그래서 보라색이 아닌 이유는, 교과서에서 실리는 sputtering 조건과 달리 진공이 아니라 공기중 기체 분자의 영향을 받으며, 가하는 전력이 약해서 plasma 밀도가 낮은 E-mode plasma로 존재하기 때문인 것 같아요.
혹시 더 궁금하시면 댓글을 부탁드릴게요!
아르곤과 질소를 같이 쓰는데, 질소는 어떤 역할을 하는걸까요??
"박상준"님 안녕하세요. 좋은 질문 감사합니다!
간략히 설명드리면 질소 기체의 열 전도도 및 비열이 높아, 아르곤 기체에 질소를 섞어서 사용할 경우 플라즈마 유지에 장점을 주며, 아르곤만 사용할 경우 생성되는 Ar polyatomic ions등의 생성을 억제하기 때문입니다.
아래의 논문등에 자세히 설명되어 있으니, 읽어보시면 좋을 것 같아요!
www.researchgate.net/publication/270005821_Effect_of_N2_on_the_emission_profile_and_excitation_temperature_in_axially_viewed_plasma-ICP_OES
@@choijaesun 네 정보 공유 감사합니다
안녕하세요 화학 튜터님! 저는 현재 ICP 장비를 담당하여 분석을 하고 있습니다. 분석일을 하기 전에 이 영상봤는데 ICP 원리에 대해 정말 이해가 잘되더라구요! 제가 이번에 ICP 관련해서 발표를 진행해야하는데 혹시 허락해주신다면 출처를 남기고 영상자료를 조금 사용해도 되는지 여쭈어봐도 될까요?
"김지수"님 안녕하세요! 허락이라뇨. 원래 다른 분들에게 도움이 되었으면 하는 마음에서 만들어 올린 영상입니다. 영상이 도움이 되었다니 기쁘네요 ㅎㅎ
지나치게 영리적인 목적만 아니라면 얼마든지 퍼가셔도, 사용하셔도 됩니다!
@@choijaesun 감사합니다^^
이번 영상은 소리가 조금 작은 듯하네요..
그럼 혹시 ICP의 원리를 간단하게 설명하면 무엇일까요??
"김진규"님 안녕하세요!
저는 간단하게 ICP는 플라즈마를 이용해서 시료의 원소분석을 가능하게 하는, 불꽃 생성기라고 생각합니다. 사실 이후의 검출은 MS 같은 검출기를 달아서 수행하는 것이니까요.
추가로 Ar을 이용해서, 전기에너지를 기체분자의 운동에너지로 변환하는 과정이 가장 중요한 원리라고 생각하고요!
우리 교수님이랑 바꾸셨으면 좋겠네요
"발칸"님 안녕하세요. 영상을 시청해주셔서 감사합니다!
교수님들이면 아마 연구에 바빠서 수업준비할 시간이 없었나봐요;; 아마 수업시간에 질문하면 잘 설명해주시지 않을까요?
목소리가 안들립니다
"좌파티비 (left-leaning TV)"님 안녕하세요. 해당 영상을 제작하던 시기에 여러 이유로 음성이 작게 들어갔습니다. 해당 영상만 소리를 크게 키워서 시청해주세요.
왜안들리지
"rhfo8018 yongjoo jang"님 안녕하세요. 해당 영상은 저의 목소리가 작게 녹음되어서 그래요;; 죄송하지만 볼륨을 키워주세요.