A Design of Chemical Analysis for the CD-R Recording Layer's Nano-structure and Composition Analysis

CD-R 기록층의 나노구조 및 성분 분석을 위한 화학분석 설계 사례

It is described that the total analysis of CD-R, a digital recording media, including the planning and performing chemical analysis of cross sectional structure of recording layer, dye composition and chemical structure as an example of design for chemical analysis. Since chemical analysis of unknown sample is often involved the complicated process requiring many experiences and knowledge, students feel difficulties in planning the procedure of chemical analysis and selecting analytical methods. Thus, an example of chemical analysis is provided here to help student understanding the hole procedure of CD-R analysis. In this study, SEM is used to determine the cross sectional structure of PC substrate and recoding layer of CD-R. The dyes in recording layer is dissolved with solvent and separated with using TLC, analyzed with using UV-Vis absorption spectrometer. Then, the chemical structure of each component is determined with using GC-MS, NMR and mass spectrometer.

화학분석 설계의 한 사례로서 디지털 기록매체 중 하나인 CD-R (Compact Disc Recordable) 기록층의 단면구조와 기록층의 주요성분인 염료의 구성성분 및 화학구조를 분석하기 위해 분석계획을 수립하고 분석을 수행하는 전 과정을 기술하였다. 미지시료의 화학분석은 많은 경험과 지식을 요하는 복잡한 과정이기 때문에 학생들이 화학분석을 위한 설계 절차를 수립하고 분석방법의 선택이나 자료해석 등에 어려움을 겪고 있어 이해를 돕기 위한 사례로서 CD-R 개발단계에서 실제로 수행했던 한 제품분석의 전 과정을 제시하였다. 본 연구에서는 SEM을 사용하여 CD-R의 substrate (기판) 및 기록층 (Dye 층)의 단면적 구조를 확인하였다, 기록층인 염료는 적절한 용매를 이용하여 용해 수집한 후 TLC (얇은 막 크로마토그래피)를 이용해 성분별로 분리하였다. 분리된 각 성분을 UV-Vis 흡수분광법으로 흡광도를 측정하여 정량하였고, GC-MS와 NMR을 이용해 각 성분의 화학구조를 분석하고 질량분석법을 통해 최종적으로 질량을 확인하였다.