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[[파일:Elementar modern elemental analyzer 2011.jpg|섬네일|현대 동시 CHNS 연소 분석기]]
'''원소 분석'''({{lang|en|Elemental analysis}})은 토양, 폐기물, 음용수, 체액, [[광물]], [[화합물]] 등 물질의 표본을 [[원소 (화학)|원소]]와 [[동위 원소]] 구성으로 분석하는 과정으로, 어느 원소가 있는지 또는 원소가 얼마나 있는지를 측정해 질적 및 양적인 측정이 가능하다. 원소 분석은 [[분석화학]]의 범주에 속한다.

[[파일:EA Lab.jpg|섬네일|원소 분석 실험실]]

== 역사 ==
통상 [[앙투안 라부아지에]]를 최초의 양적 원소 분석법을 발명한 사람으로 여긴다. 당시 원소 분석은 연소 기체의 선택적 [[흡착]]을 통한 중량 측정을 기반으로 하였으며,<ref>{{서적 인용|title=Quantitative Micro-Analysis of Organic Substances|last=Pregl|first=Fritz|publisher=Springer|year=1917|isbn=978-3-86444-914-7|location=Berlin}}</ref><ref>{{웹 인용|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1923/pregl-lecture.html|title=Fritz Pregl - Nobel Lecture: Quantitative Micro-Analysis of Organic Substances|website=www.nobelprize.org|access-date=2016-07-04}}</ref> 현재는 연소 기체의 [[열전도율]]과 [[적외선 분광법]]을 기반으로 한 자동화 방법을 사용하고 있다.

== CHNX 분석 ==
유기화학에서는 원소 분석을 칭할 때 거의 항상 [[탄소]](C), [[수소]](H), [[질소]](N), [[헤테로원자]](X, [[할로젠]]과 [[황]])의 [[질량백분율]]을 결정하는 CHNX 분석을 뜻한다. CHNX 질량백분율은 미지의 화합물의 구조를 결정하거나 합성된 화합물의 구조 및 순도를 확인할 때 중요하다. 현대 유기화학의 분광 기술([[핵자기 공명|NMR]], <sup>1</sup>H 및 <sup>13</sup>C)과 [[질량 분석]], [[크로마토그래피]]가 구조 확인에서 원소 분석법을 대체하였으나, 아직도 원소 분석법으로 상호 보완적인 정보를 얻어낼 수 있다. 원소 분석법은 순도 확인 면에서 아직까지 제일 빠르고 싼 방법으로 남아 있다.

[[파일:Elemental Analyzer System.jpg|섬네일|원소 분석 시스템]]
황을 포함한 CHNS 분석은 가장 흔하며, [[연소 분석]]을 통해 진행한다. 현대의 원소 분석기에서는 황을 CHN과 동시에 측정할 수 있다.<ref>{{웹 인용|url=http://cmc.chem.au.dk/facilities/elemental-analysis|title=Aarhus University: Elemental Analysis Facility|date=3 July 2016|access-date=3 July 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20150715180234/http://cmc.chem.au.dk/facilities/elemental-analysis/|archive-date=15 July 2015|url-status=dead}}</ref><ref>{{웹 인용|url=http://www.isotope.uottawa.ca/techniques/quantitative-analysis.html|title=G.G. Hatch Stable Isotope Laboratory - Techniques - Quantitative Analysis|last=sciences|first=Faculté des|website=www.isotope.uottawa.ca|access-date=2016-07-04|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20160304141922/http://www.isotope.uottawa.ca/techniques/quantitative-analysis.html|archive-date=2016-03-04}}</ref><ref>{{저널 인용|last1=Sahu|first1=Ramesh Chandra|last2=Patel|first2=Rajkishore|last3=Ray|first3=Bankim Chandra|date=2011-08-01|title=Removal of hydrogen sulfide using red mud at ambient conditions|journal=Fuel Processing Technology|volume=92|issue=8|pages=1587–1592|doi=10.1016/j.fuproc.2011.04.002}}</ref><ref>{{저널 인용|last1=Käldström|first1=Mats|last2=Meine|first2=Niklas|last3=Farès|first3=Christophe|last4=Rinaldi|first4=Roberto|last5=Schüth|first5=Ferdi|date=2012|title=Fractionation of 'water-soluble lignocellulose' into C5/C6 sugars and sulfur-free lignins|url=http://pdfs.semanticscholar.org/658e/58e4438c78c9bb9b425fe660857cd14c8b48.pdf|journal=Green Chemistry|publisher=RSCPublishing|volume=16|issue=5|pages=2454–2462|doi=10.1039/C4GC00168K|s2cid=52969790|access-date=2021-03-27|archive-date=2019-02-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20190225223814/http://pdfs.semanticscholar.org/658e/58e4438c78c9bb9b425fe660857cd14c8b48.pdf|url-status=dead}}</ref>

== 양적 분석 ==
양적 분석은 물질에서 각 원소의 구성 질량비를 알아내는 것으로,<ref>From Columbia Encyclopedia on answers.com: http://www.answers.com/library/Columbia+Encyclopedia-cid-2284496{{깨진 링크|date=August 2019 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}: chemical analysis</ref> 방법으로는 [[중량 분석]], 광학 [[원자 분광학]], [[중성자 활성화 분석]]이 있다.

[[중량 분석]]은 표본을 용해시킨 후 분석을 원하는 원소를 침전시켜 질량을 측정하거나, 기화시켜 질량 손실을 측정하는 방법이다.

광학 [[원자 분광학]]에는 [[원자 흡수 분광학]], [[흑연로 원자 흡수]], [[유도 결합 플라스마 원자 방출 분광법]]이 있으며, 모두 원자 바깥의 전자 구조를 알아내는 방법이다.

[[중성자 활성화 분석]]은 [[중성자 포획]]을 통해 표본 망에서 방사를 일으키는 방법으로, 포획 결과 활성화 상태에 놓인 표본의 원자핵이 붕괴해 동위원소별로 정해진 특정한 에너지를 가진 감마선을 방출한다. 각 피분석물의 농도는 미리 조사한 표준값과 비교함으로서 알 수 있다.<ref>{{웹 인용|title=Neutron Activation Analysis|url=http://www.acg.missouri.edu/NAA.html|publisher=Analytical Chemistry Group|access-date=28 November 2012|archive-date=2018-01-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20180102075602/http://www.acg.missouri.edu/NAA.html|url-status=}}</ref>

== 질적 분석 ==
표본에 어떠한 원소가 존재하는지 알아내는 방법은 [[유도 결합 플라스마 원자 방출 분광법]]처럼 질량을 알아낼 수 있는 [[원자 분광학]]적 방법을 사용하는 것으로, 안쪽 전자의 구조를 알아내는 [[엑스선 형광]], [[입자선 여기 엑스선 분광]], [[엑스선 광전자 분광]], [[오제 전자 분광]], 화학적인 [[나트륨 융합 테스트]], [[쇠니거 산화]]를 사용하기도 한다.

== 결과 분석 ==
결과 분석은 표본에 포함된 원소 비율을 결정하고, 결과에 부합하는 [[화학식]]을 찾는 과정으로 진행된다. 이 과정을 통해 표본이 올바른 화합물인지를 확인하고, 화합물의 순도를 검증할 수 있다. 보통 원소 분석 결과에서 인정하는 편차는 0.3%이다.<ref>{{웹 인용|url=http://www.ucl.ac.uk/pharmacy/facilities/research-services/chn-elemental-microanalysis|title=CHN Elemental Microanalysis|website=www.ucl.ac.ke|language=en|access-date=2017-11-03|archive-date=2017-10-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20171009203756/http://www.ucl.ac.uk/pharmacy/facilities/research-services/chn-elemental-microanalysis|url-status=}}</ref>

== 각주 ==
{{각주}}

[[분류:원소 분석|*]]
[[분류:분석화학]]
[[분류:재료과학]]