분석화학

개요

분석화학(分析化學)은 물질을 분석하기 위한 이론과 방법을 연구하는 화학의 한 분야이다. 물질이나 반응에 대하여 제한을 받지 않으며, 화학 뿐만이 아닌 다른 순수과학 분야에서도 그 응용과 발전에 기여하고 있다. 현재에도 분석화학은 가장 기초적인 학문 분야로서 매우 중요한 위치를 차지하고 있다.

소개

일반적으로 화학과 학부 2학년부터 배우기 시작하여 1년 간 수강하며, 추가적으로 기기분석, 분광분석, 전기분석 등의 심화과정까지 해서 3학기를 채우는 경향이 많다. 하지만 대부분에 학교에서 심화과정은 전공 과목으로 채택하기 때문에 수강은 선택적인 편이다. 교과과정 대부분이 계산으로 되어있기 때문에 공학용 계산기와 친구가 되어야 한다. 반면 수학적인 기교를 그렇게 요구하는 편은 아니다. 단순한 사칙연산이나 미적분 정도면 충분.뭐?

교재

Daniel C. Harris의 책을 주로 사용한다. 이는 해외에서도 비슷한데, 애초에 분석화학에 대한 교재가 많은 편이 아니기에 발생하는 상황이다.

배우는 이유

일단 화학에 관한 모든 기교에 필요하다. 가장 대중적인 유기화학에서도 유기합성을 통해서 새로운 화합물을 만들어냈을 때 이를 확인하는 것은 분석화학적 방법이다. 이처럼 다른 화학분야를 전공했다 하더라도 일정 수준 이상의 분석화학 지식을 가져야 하는 건 필수에 가깝다.

교과과정

크게 구분하면 몇 가지로 나눌 수 있다.

• 실험기구 사용법

• 용액 제조

분석화학 뿐만 아니라 다른 화학분야에서도 자주 사용되는 기교이기 때문에 알아두면 좋다. 물론 해당 과목에서도 다루겠지만, 용액 제조에 관한 간단한 계산식 정도는 알고 넘어가는 것이 좋다.

• 실험 도구

실험 시 사용하는 초자에 대해서 다룬다. 보통 분석화학실험과 함께 듣는 경우가 일반적인데, 실험에서 발생하는 오차 원인 가운데 대부분이 여기에서 발생하는 경우가 많다.

• 수학적 방법

• 유효 숫자와 오차

간단하면서도 귀찮은 존재. 시험에서 까딱 잘못하면 빗금이나 부분점수를 불러오는 존재다. 분석화학의 경우 마이크로는 기본이고 나노나 피코 단위까지 내려가는 경우가 많기 때문에 계산 시에 유효 숫자가 중요하게 여겨진다.

• 통계학

• 적정

본격적인 계산이 시작된다. 보통 1학기 과정이 EDTA 적정까지인 경우가 많기 때문에 많은 화학도를 계산의 고통에 밀어넣는 단원이다.

• 산-염기

강산-강염기, 강산-약염기, 약산-강염기, 약산-약염기의, 산과 염기로 만들 수 있는 모든 경우의 수를 배운다. pH와 완충용액에 대한 개념과 함께 튀어나오는 Handerson-Hasselbalch식을 눈 감고도 위의 각 경우에 적용할 수 있을 정도로 익숙해지길 강요요구한다. 후에 전기화학의 EC mechanism이나 pH에 따른 분광화학적 방법 때문에 필요한 과정이다.

• EDTA

• 기기분석

분석기기들이 본격적으로 부각되기 시작하는 과정이다. 상당히 많은 종류의 기기가 나오고 각자의 역할에 따라 분류되어 있으므로 어느 정도 계산보다는 암기를 요한다.1학기는 계산으로 고통받고 2학기는 암기로 고통 받아라 분석화학을 전공하거나 품질 관련으로 취직할 생각이 있는 경우 친숙해지는 게 좋다.필요 없는 게 더 많은 게 함정

• 전기화학

전기를 가하여 일어나는 변화를 통한 분석방법을 다룬다.

• 분광화학

발광, 형광, 인광과 이를 관측하는 광학기기들을 다룬다.

• 크로마토그래피

기체, 액체, 고체 크로마토그래피를 다룬다.

구분

전통적 구분

• 정성분석

분석 물질의 양에 관여하지 않고 무엇으로 이루어졌나에 초점을 둔 분석 방법이다.

• 정량분석

분석 물질의 구성 성분이 얼마 만큼의 양이 있는가를 알아내기 위한 분석 방법이다.

현대적 구분

• 분석 대상에 따른 분류

• 생분석
• 재료분석
• 화학분석
• 환경분석
• 법의학

• 분석 방법에 따른 분류

• 분광학적 분석법
• 질량 분석법
• 분리 분석
• 결정학적 분석법
• 전기화학
• 현미경