1.簡述原子吸收分光光度法的基本原理,並從原理上比較發射光譜法和原子吸收光譜法的異同點及優缺點。
解:AAS是基於物質所產生的原子蒸氣對特定譜線的吸收作用來進行定量分析的方法。AES是基於原子的發射現象,而AAS則是基於原子的吸收現象。二者同屬於光學分析方法。
原子吸收法的選擇性高,幹擾較少且易於克服。
由於原於的吸收線比發射線的數目少得多,這樣譜線重疊 的幾率小得多。而且空心陰極燈一般並不發射那些鄰近波長的輻射線經,因此其它輻射線幹擾較小。
原子吸收具有更高的靈敏度。
在原子吸收法的實驗條件下,原子蒸氣中基態 原於數比激發態原子數多得多,所以測定的是大部分原子。
原子吸收法比發射法具有更佳的信噪比
這是由於激發態原子數的溫度係數顯著大於基態原子。
2.何謂銳線光源?在原子吸收光譜分析中為什麼要用銳線光源?
解:銳(rui)線(xian)光(guang)源(yuan)是(shi)發(fa)射(she)線(xian)半(ban)寬(kuan)度(du)遠(yuan)小(xiao)於(yu)吸(xi)收(shou)線(xian)半(ban)寬(kuan)度(du)的(de)光(guang)源(yuan),如(ru)空(kong)心(xin)陰(yin)極(ji)燈(deng)。在(zai)使(shi)用(yong)銳(rui)線(xian)光(guang)源(yuan)時(shi),光(guang)源(yuan)發(fa)射(she)線(xian)半(ban)寬(kuan)度(du)很(hen)小(xiao),並(bing)且(qie)發(fa)射(she)線(xian)與(yu)吸(xi)收(shou)線(xian)的(de)中(zhong)心(xin)頻(pin)率(lv)一(yi)致(zhi)。這(zhe)時(shi)發(fa)射(she)線(xian)的(de)輪(lun)廓(kuo)可(ke)看(kan)作(zuo)一(yi)個(ge)很(hen)窄(zhai)的(de)矩(ju)形(xing),即(ji)峰(feng)值(zhi)吸(xi)收(shou)係(xi)數(shu)Kn 在此輪廓內不隨頻率而改變,吸收隻限於發射線輪廓內。這樣,求出一定的峰值吸收係數即可測出一定的原子濃度。
3.在原子吸收光度計中為什麼不采用連續光源(如鎢絲燈或氘燈),而在分光光度計中則需要采用連續光源?
解:雖(sui)然(ran)原(yuan)子(zi)吸(xi)收(shou)光(guang)譜(pu)中(zhong)積(ji)分(fen)吸(xi)收(shou)與(yu)樣(yang)品(pin)濃(nong)度(du)呈(cheng)線(xian)性(xing)關(guan)係(xi),但(dan)由(you)於(yu)原(yuan)子(zi)吸(xi)收(shou)線(xian)的(de)半(ban)寬(kuan)度(du)很(hen)小(xiao),如(ru)果(guo)采(cai)用(yong)連(lian)續(xu)光(guang)源(yuan),要(yao)測(ce)定(ding)半(ban)寬(kuan)度(du)很(hen)小(xiao)的(de)吸(xi)收(shou)線(xian)的(de)積(ji)分(fen)吸(xi)收(shou)值(zhi)就(jiu)需(xu)要(yao)分(fen)辨(bian)率(lv)非(fei)常(chang)高(gao)的(de)單(dan)色(se)器(qi),目(mu)前(qian)的(de)技(ji)術(shu)條(tiao)件(jian)尚(shang)達(da)不(bu)到(dao),因(yin)此(ci)隻(zhi)能(neng)借(jie)助(zhu)銳(rui)線(xian)光(guang)源(yuan),利(li)用(yong)峰(feng)值(zhi)吸(xi)收(shou)來(lai)代(dai)替(ti)。
而er分fen光guang光guang度du計ji測ce定ding的de是shi分fen子zi光guang譜pu,分fen子zi光guang譜pu屬shu於yu帶dai狀zhuang光guang譜pu,具ju有you較jiao大da的de半ban寬kuan度du,使shi用yong普pu通tong的de棱leng鏡jing或huo光guang柵zha就jiu可ke以yi達da到dao要yao求qiu。而er且qie使shi用yong連lian續xu光guang源yuan還hai可ke以yi進jin行xing光guang譜pu全quan掃sao描miao,可ke以yi用yong同tong一yi個ge光guang源yuan對dui多duo種zhong化hua合he物wu進jin行xing測ce定ding。
4.原子吸收分析中,若產生下述情況而引致誤差,應采用什麼措施來減免之?
(1)光源強度變化引起基線漂移;
(2)火焰發射的輻射進入檢測器(發射背景);
(3)待測元素吸收線和試樣中共存元素的吸收線重疊。
解:(1)選擇適宜的燈電流,並保持燈電流穩定,使用前應該經過預熱;
(2)可以采用儀器調製方式來減免,必要時可適當增加燈電流提高光源發射強度來改善信噪比;
(3)可以選用其它譜線作為分析線。如果沒有合適的分析線,則需要分離幹擾元素。
5.原子吸收分析中,若采用火焰原子化法,是否火焰溫度愈高,測定靈敏度就愈高?為什麼?
解:不是。因為隨著火焰溫度升高,激發態原子增加,電離度增大,基態原子減少.所以如果太高,反而可能會導致測定靈敏度降低。尤其是對於易揮發和電離電位較低的元素,應使用低溫火焰。
6.石墨爐原子化法的工作原理是什麼?與火焰原子化法相比較,有什麼優缺點?為什麼?
解:石墨爐原子化器是將一個石墨管固定在兩個電極之間而製成的,在惰性氣體保護下以大電流通過石墨管,將石墨管加熱至高溫而使樣品原子化。
與火焰原子化相比,在石墨爐原子化器中,試樣幾乎可以全部原子化,因而測定靈敏度高.對於易形成難熔氧化物的元素,以及試樣含量很低或試樣量很少時非常適用。
缺點:共存化合物的幹擾大,由於取樣量少,所以進樣量及注入管內位置的變動會引起誤差,因而重現性較差。
7.說明在原子吸收分析中產生背景吸收的原因及影響,如何避免這一類影響?
解:背景吸收是由於原子化器中的氣態分子對光的吸收或高濃度鹽的固體微粒對光的散射而引起的,它們屬於一種寬頻帶吸收.而且這種影響一般隨著波長的減短而增大,同時隨著基體元素濃度的增加而增大,並與火焰條件有關.可以針對不同情況采取不同的措施,例如火焰成分中OH,CH,CO等(deng)對(dui)光(guang)的(de)吸(xi)收(shou)主(zhu)要(yao)影(ying)響(xiang)信(xin)號(hao)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing),可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)零(ling)點(dian)調(tiao)節(jie)來(lai)消(xiao)除(chu),由(you)於(yu)這(zhe)種(zhong)吸(xi)收(shou)隨(sui)波(bo)長(chang)的(de)減(jian)小(xiao)而(er)增(zeng)加(jia),所(suo)以(yi)當(dang)測(ce)定(ding)吸(xi)收(shou)波(bo)長(chang)位(wei)於(yu)遠(yuan)紫(zi)外(wai)區(qu)的(de)元(yuan)素(su)時(shi),可(ke)以(yi)選(xuan)用(yong)空(kong)氣(qi)-H2,Ar-H2火焰.對於火焰中金屬鹽或氧化物、氫氧化物引起的吸收通常利用高溫火焰就可消除。
有時,對於背景的吸收也可利用以下方法進行校正:(1)鄰近線校正法;(2)用與試液組成相似的標液校正;(3)分離基體。
8.背景吸收和基體效應都與試樣的基體有關,試分析它們的不同之處。
解:基體效應是指試樣在轉移、zhengfaguochengzhongrenhewuliyinsudebianhuaduicedingdeganraoxiaoying。beijingxishouzhuyaozhijitiyuansuheyanfendeliziduiguangdexishouhuosanshe,erjitixiaoyingzezhuyaoshiyouyuzhexiechengfenzaihuoyanzhongzhengfahuolijieshixuyaoxiaohaodaliangdereliangeryingxiangyuanzihuaxiaolv,yijishiyedeniandu、表麵張力、霧化效率等因素的影響。
9.應用原子吸收光譜法進行定量分析的依據是什麼?進行定量分析有哪些方法?試比較它們的優缺點。
解:zaiyidingdenongdufanweiheyidingdehuoyankuandutiaojianxia,dangcaiyongruixianguangyuanshi,rongyedexiguangduyudaiceyuansunongduchengzhengbiguanxi,zhejiushiyuanzixishouguangpudingliangfenxideyiju。
常用兩種方法進行定量分析:
(1)標準曲線法:該方法簡便、快速,但僅適用於組成簡單的試樣。
(2)標準加入法:本方法適用於試樣的確切組分未知的情況。不適合於曲線斜率過小的情況。
10.保證或提高原子吸收分析的靈敏度和準確度,應注意那些問題?怎樣選擇原子吸收光譜分析的最佳條件?
解:應該從分析線的選擇、光源(空心陰極燈)的工作電流、火焰的選擇、燃燒器高度的選擇及狹縫寬度等幾個方麵來考慮,選擇最佳的測定條件。
11.從工作原理、儀器設備上對原子吸收法及原子熒光法作比較。
解:conggongzuoyuanlishangkan,yuanzixishoushitongguocedingdaiceyuansudeyuanzizhengqiduiqitezhengpuxiandexishoulaishixiancedingde,shuyuxishouguangpu,eryuanziyingguangzeshitongguoceliangdaiceyuansudeyuanzizhengqizaifushenengjifaxiasuochanshengdeyingguangdeqiangdulaishixiancedingde,shuyufasheguangpu。
zaiyiqishebeishang,erzhefeichangxiangsi,butongzhichuzaiyuyuanzixishouguangpuyizhongsuoyouzujianpailiezaiyitiaozhixianshang,eryingguangguangpuyizejiangguangyuanyuqitazujianchuizhipailie,yixiaochujifaguangyuanfashedefusheduijiancexinhaodeyingxiang。
1. 空心陰極燈的主要操作參數是 ( )
A 燈電流 B 燈電壓 C 陰極溫度 D 內充氣體的壓力
2. 與原子吸收法相比,原子熒光法使用的光源是 ( )
A 必須與原子吸收法的光源相同 B 一定需要銳線光源
C 一定需要連續光源 D 不一定需要銳線光源
3. zaiyuanzixishouceliangzhong,yudaoleguangyuanfashexianqiangduhengao,celiangzaoyinhenxiao,danxishouzhihendi,nanyidushudeqingkuangxia,caiqulexialieyixiecuoshi,zhichuxialienazhongcuoshiduigaishangaizhongqingkuangshibushidangde ( )
A 改變燈電流 B 調節燃燒器高度 C 擴展讀數標尺 D 增加狹縫寬度
4. 已知原子吸收光譜計狹縫寬度為 0.5mm 時,狹縫的光譜通帶為 1.3nm,所以該儀器的單色器的倒線色散率為:( )
A 每毫米 2.6nm B 每毫米 2.6nm 每毫米 0.38nm
C 每毫米 26nm D 每毫米 3.8nm
5. 指出下列哪種說法有錯誤? ( )
A 原子熒光法中, 共振熒光發射的波長與光源的激發波長相同
B 與分子熒光法一樣, 原子共振熒光發射波長比光源的激發波長長
C 原子熒光法中, 熒光光譜較簡單, 不需要高分辨率的分光計
D 與分子熒光法一樣, 原子熒光強度在低濃度範圍內與熒光物質濃度成正比
6.原子吸收分析對光源進行調製, 主要是為了消除 ( )
A 光源透射光的幹擾 B 原子化器火焰的幹擾
C 背景幹擾 D 物理幹擾
7. 影響原子吸收線寬度的最主要因素是 ( )
A 自然寬度 B 赫魯茲馬克變寬 C 斯塔克變寬 D 多普勒變寬
8. 原子吸收法測定鈣時, 加入EDTA是為了消除下述哪種物質的幹擾? ( )
A 鹽酸 B 磷酸 C 鈉 D 鎂
9. 空心陰極燈中對發射線半寬度影響最大的因素是 ( )
A 陰極材料 B 陽極材料 C 內充氣體 D 燈電流
10. 在原子吸收分析中,如懷疑存在化學幹擾,例如采取下列一些補救措施,指出哪種措施不適當 ( )
A 加入釋放劑 B 加入保護劑 C 提高火焰溫度 D 改變光譜通帶
11.在原子吸收法中, 能夠導致譜線峰值產生位移和輪廓不對稱的變寬應是 ( )
A 熱變寬 B 壓力變寬 C 自吸變寬 D 場致變寬
12. 在原子吸收光譜分析中,若組分較複雜且被測組分含量較低時,為了簡便準確地進行分析,最好選擇何種方法進行分析? ( )
A 工作曲線法 B 內標法 C 標準加入法 D 間接測定法
13. GFAAS的升溫程序如下: ( )
A 灰化、幹燥、原子化和淨化
B 幹燥、灰化、淨化和原子化
C 幹燥、灰化、原子化和淨化
D 灰化、幹燥、淨化和原子化
14. 可以說明原子熒光光譜與原子發射光譜在產生原理上具有共同點的是 ( )
A 輻射能使氣態基態原子外層電子產生躍遷
B 輻射能使原子內層電子產生躍遷
C 能量使氣態原子外層電子產生發射光譜
D 電、熱能使氣態原子外層電子產生發射光譜
15. 原子吸收光譜法測定試樣中的鉀元素含量,通常需加入適量的鈉鹽, 這裏鈉鹽被稱為 ( )
A 釋放劑 B 緩衝劑 C 消電離劑 D 保護劑
16. 空心陰極燈內充的氣體是 ( )
A 大量的空氣 B 大量的氖或氬等惰性氣體
C 少量的空氣 D 少量的氖或氬等惰性氣體
17. 在以下說法中, 正確的是 ( )
A 原子熒光分析法是測量受激基態分子而產生原子熒光的方法
B 原子熒光分析屬於光激發
C 原子熒光分析屬於熱激發
D 原子熒光分析屬於高能粒子互相碰撞而獲得能量被激發
18. 在火焰原子吸收光譜法中, 測定下述哪種元素需采用乙炔--氧化亞氮火焰 ( )
A 鈉 B 鉭 C 鉀 D 鎂
19. 在原子吸收光譜法分析中, 能使吸光度值增加而產生正誤差的幹擾因素是 ( )
A 物理幹擾 B 化學幹擾 C 電離幹擾 D 背景幹擾
20. 原子吸收分光光度計中常用的檢測器是 ( )
A 光電池 B 光電管 C 光電倍增管 D 感光板
1.在原子吸收光譜中,為了測出待測元素的峰值吸收必須使用銳線光源,常用的是___________ 燈,符合上述要求。
2.空心陰極燈的陽極一般是 ____________, 而陰極材料則是__________________,管內通常充有 _________________。
3.在通常得原子吸收條件下,吸收線輪廓主要受__________和__________變寬得影響。
4.在原子吸收分光光度計中,為定量描述譜線的輪廓習慣上引入了兩個物理量,即__________和__________。
5.原子化器的作用是將試樣____________________,原子化的方法有____________________和____________________。
6.在原子吸收法中,由於吸收線半寬度很窄,因此測量___________________有困難,所以采用測量___________________來代替。
7.火焰原子吸收法與分光光度法,其共同點都是利用 ______ 原理進行分析的方法,但二者有本質區別,前者是 _________ ,後者是 _________ ,所用的光源,前者是 _________,後者是 _________ 。
8.在原子吸收法中, 提高空心陰極燈的燈電流可增加 ,但若燈電流過大, 則 隨之增大, 同時會使發射線_________________。
9.原子吸收法測定鈣時,為了抑製 PO43-的幹擾,常加入的釋放劑為 _______ ;測定鎂時,為了抑製 Al3+的幹擾,常加入的釋放劑為 ______ ;測定鈣和鎂時,為了抑製Al3+的幹擾,常加入保護劑 ________ 。
10.原子吸收分光光度計的氘燈背景校正器,可以扣除背景的影響,提高分析測定的靈敏度,其原因是 _____________________________________________。
11.在原子吸收法中, 火焰原子化器與無火焰原子化器相比較, 測定的靈敏度________,這主要是因為後者比前者的原子化效率______________________。
12.火焰原子吸收光譜分析中, 化學幹擾與______________________ , ________________________
等因素有關, 它是一個複雜的過程, 可以采用 _________________________________等方法加以抑製。
13.原子吸收法測量時, 要求發射線與吸收線的 _____________________一致, 且發射線與吸收線相比, ____________________要窄得多. 產生這種發射線的光源, 通常是 ____________________。
14.原子吸收分析中主要的幹擾類型有 、 、 。
15.原子吸收光譜法對光源的要求是________________________ ,__________________________, 符合這種要求的光源目前有_____________ ______________。
1.原子吸收光譜是由氣態物質中基態原子的內層電子躍遷產生的。( )
2.實現峰值吸收的條件之一是:發射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致。( )
3.原子光譜理論上應是線光譜,原子吸收峰具有一定寬度的原因主要是由於光柵的分光能力不夠所致。 ( )
4.原子吸收線的變寬主要是由於自然變寬所導致的。 ( )
5.在原子吸收光譜分析中,發射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致,故原子吸收分光光度計中不需要分光係統。 ( )
6.空心陰極燈能夠發射待測元素特征譜線的原因是由於其陰極元素與待測元素相同。( )
7.火焰原子化器的作用是將離子態原子轉變成原子態,原子由基態到激發態的躍遷隻能通過光輻射發生。 ( )
8.根據玻耳茲曼分布定律進行計算的結果表明,原子化過程時,所有激發能級上的原子數之和相對於基態原子總數來說很少。 ( )
9.石墨爐原子化法比火焰原子化法的原子化程度高,所以試樣用量少。 ( )
10.原子化溫度越高,激發態原子數越多,故原子化溫度不能超過2000 K。 ( )
11.一般來說,背景吸收使吸光度增加而產生正誤差。 ( )
12.在原子吸收分光光度分析中,如果待測元素與共存物質生成難揮發性的化合物,則會產生負誤差。 ( )
13.火焰原子化法比石墨爐原子化法的檢出限低但誤差大。 ( )
14.壓力變寬不引起中心頻率偏移,溫度變寬引起中心頻率偏移。 ( )
15.貧燃火焰也稱氧化焰,即助燃氣過量。過量助燃氣帶走火焰中的熱量,使火焰溫度降低,適用於易電離的堿金屬元素的測定。 ( )
16.當氣態原子受到強的特征輻射時,由基態躍遷到激發態,約在10-8s後,再由激發態躍遷回到基態,輻射出與吸收光波長相同或不同的熒光。 ( )
17.激發光源停止後,熒光能夠持續發射一段時間。 ( )
18.當產生的熒光與激發光的波長不相同時,產生非共振熒光,即躍遷前後的能級發生了變化。 ( )
19.原子熒光分析與原子發射光譜分析的基本原理和儀器結構都較為接近。( )
20.原子熒光分析測量的是向各方向發射的原子熒光,由於在檢測器與光源呈90o方向上熒光強度最大,故檢測器與光源一般呈90度放置。( )
二、選擇題
A、D、A、A、B、B、D、B、D、D、B、C、C、C、C、D、B、B、D、C
三、填空題
1.空心陰極燈
2.鎢棒、待測元素、低壓惰性氣體
3.多普勒(熱變寬) 勞倫茨(壓力或碰撞)
4.譜線半寬度 中心頻率
5.蒸發並使待測元素轉化為基態原子蒸氣 火焰原子化法 非火焰原子化法
6.積分吸收 峰值吸收
7.吸收 原子吸收 分子吸收 銳線光源 連續光源
8.發光強度,自吸,變寬
9.La3+ Sr2+ EDTA 8-羥基喹啉
10.氘燈的連續輻射可被產生背景的分子吸收,基態原子也吸收連續輻射,但其吸收度可忽略
11.低,高
12.試樣中各組分的濃度與化學性質,火焰的類型及溫度;提高原子化溫度,選擇合適的火焰,加入釋放劑、保護劑、緩衝劑和消電離劑
13.中心波長( 頻率 ) 譜線寬度 空心陰極燈( 銳線光源 )
14.光譜,物理,化學
15.光源發射出的分析線,其中心頻率與吸收線要一致且半寬度小於吸收線的半峰寬(即銳線光源),輻射強度大,穩定性高,背景小;
空心陰極燈,高頻無極放電燈。
四、正誤判斷
×、√、×、×、×、√、×、√、√、×、√、√、×、×、√、√、×、√、×、×、
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