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第四章、原子吸收光谱分析法1 选择题1-1 原子吸收光谱是 ( A)A. 基态原子吸收特征辐射后跃迁到激发态所产生的B. 基态原子吸收了特征辐射跃迁到激发态后又回到基态时所产生的C. 分子的电子吸收特征辐射后跃迁到激发态所产生的D. 分子的振动、转动能级跃迁时对光的选择吸收产生的1-2 原子发射光谱与原子吸收光谱产生的共同点在于.( D)A. 基态原子对共振线的吸收B. 激发态原子产生的辐射C. 辐射能使气态原子内层电子产生跃迁D. 辐射能使气态原子外层电子产生跃迁1-3 在原子吸收分光光度计中，目前常用的光源是 ( C)A. 火焰B. 氙灯C. 空心阴极灯D. 交流电弧1-4 空心阴极灯内充的气体是 ( D )A. 大量的空气B. 少量的空气C. 大量的氖或氩等惰性气体D. 少量的氖或氩等惰性气体1-5 空心阴极灯的主要操作参数是 ( C )A. 内充气体的压力B. 阴极温度C. 灯电流D. 灯电压1-6 在原子吸收光谱中，用峰值吸收代替积分吸收的条件是（ B ）A 发射线半宽度比吸收线的半宽度小B 发射线半宽度比吸收线的半宽度小，且中心频率相同C 发射线半宽度比吸收线的半宽度大，且中心频率相同D 发射线频率和吸收线的频率相同1-6. 原子吸收测定时，调节燃烧器高度的目的是 ( D ) (A) 控制燃烧速度 (B) 增加燃气和助燃气预混时间(C) 提高试样雾化效率 (D) 选择合适的吸收区域1-7 原子吸收光谱分析过程中，被测元素的相对原子质量愈小，温度愈高，则谱线的热变宽将是 ( A )(A) 愈严重 (B) 愈不严重 (C) 基本不变 (D) 不变1-8在原子吸收分析中, 采用标准加入法可以消除 ( A )(A)基体效应的影响 (B)光谱背景的影响 (C)其它谱线的干扰 (D) 电离效应1-9为了消除火焰原子化器中待测元素的发射光谱干扰应采用下列哪种措施( B )(A) 直流放大 (B) 交流放大 (C) 扣除背景 (D) 减小灯电流1-10与火焰原子吸收法相比, 无火焰原子吸收法的重要优点为 ( B )(A)谱线干扰小 (B)试样用量少 (C)背景干扰小 (D)重现性好2 填空题2-1 使电子从基态跃迁到第一激发态所产生的吸收线，称为共振（吸收）线。
第四章原子吸收光谱法测定条件的选择1.空心阴极灯测量条件的选择1.1 吸收线选择为获得较高的灵敏度、稳定性、宽的线性范围和无干扰测定 , 须选择合适的吸收线。
选择谱线的一般原则:a)灵敏度一般选择最灵敏的共振吸收线, 测定高含量元素时 , 可选用次灵敏线。
例如在测定高浓度钠时，不选择最灵敏线（589.0nm），而选择次灵敏线（330.2 nm）。
具体可参考Z-5000分析软件中提供各元素的谱线信息。
b)干扰谱线干扰当分析线附近有其他非吸收线存在时 , 将使灵敏度降低和工作曲线弯曲 , 应当尽量避免干扰。
例如 ,Ni230.Om 附近有 Ni231.98nm 、 Ni232.14 nm 、 Ni231.6nm 非吸收线干扰，因此，可选择灵敏度稍低的吸收线（341.48 nm）作为分析线。
而测定铷时，为了消除钾、钠的电离干扰，可用798.4nm代替780.0nm。
c)仪器条件大多数原子吸收分光光度计的波长范围是190 900 nm,并且一般采用光电倍增管作为检测器,它在紫外区和可见区具有较高的灵敏度.因此,对于那些共振线在这些区域附近或以外的元素,常选用次灵敏线作为分析波长。
例如测定铅时，为了克服短波区域的背景吸收和吸收和噪声，一般不使用217.0nm灵敏线而用283.3nm谱线。
1.2 电流的选择选择合适的空心阴极灯灯电流 , 可得到较高的灵敏度与稳定性，图4-1为Cd 灵敏对水灯电流变化的曲线。
从灵敏度考虑 , 灯电流宜用小 , 因为谱线变宽及自吸效应小 , 发射线窄 , 灵敏度增高。
但灯电流太小 , 灯放电不稳定，光输出稳定性差，为保证必要的信号输出，势必增加狭缝宽度或提高检测器的负高压，这样就会引起噪声增加，使谱线的信噪比降低，导致精密度降低。
从稳定性考虑 , 灯电流要大 , 谱线强度高 , 负高压低 , 读数稳定 , 特别对于常量与高含量元素分析 ,灯电流宜大些。
灯电流的选择原则是：保证稳定放电和合适的光强输出的前提下，尽可能选用较低的工作电流。
原子吸收光谱工作原理原子吸收光谱法的原理：蒸汽中待测元素的气态基态原子会吸收从光源发出的被测元素的特征辐射线，具有一定选择性，由辐射减弱的程度求得样品中被测元素的含量。
当辐射通过原子蒸汽，且辐射频率等于原子中电子由基态跃迁到较高能态所需要的能量的频率时，原子从入射辐射中吸收能量，产生共振吸收。
原子吸收光谱是由于电子在原子基态和第一激发态之间跃迁产生的。
每一种原子的能级结构均是独特的，故原子有选择性的吸收辐射频率。
因此，在所有情况下，均可产生反映该种原子结构特征的原子吸收光谱。
原子吸收光谱检测方法：1、氢化物发生法氢化物发生法适用于容易产生阴离子的元素，如Se、Sn、Sb、As、Pb、Hg、Ge、Bi等。
这些元素一般不采取火焰原子化法检测，而是用硼氢化钠处理，因为硼氢化钠具有还原性，可以将这些元素还原成为阴离子，与硼氢化钠中电离产生的氢离子结合成气态氢化物。
如土壤监测中运用流动注射氢化物原子吸收检测河流中所含的沉积物汞和砷，经过试验后，检出砷限为2ng/L，精密度为1.35%至5.07%，准确度在93.5%至106.0%;检出汞限为2ng/L，精密度为0.96%至5.52%，精准度在93.1%至109.5%。
这种方法不仅快速、简便，且准确度和精密度非常高，能更好的测试和分析环境样品。
2、石墨炉原子吸收光谱法石墨炉原子吸收光谱法是一种用电流加热原子化的分析方法。
横向加热石墨炉解决了温度分布不均匀的问题。
石墨炉原子化的出现非常之重要，对于火焰原子化有着较为明显的优越性，与火焰原子化技术对比，灵敏度提高到3到4个数量线，达到了10-12至10-14g的灵敏度，但是石墨炉原子吸收光谱法还是存在一定的局限性:重现性还没有火焰法高，当待测样品比较复杂时，产生的结果会有很大的误差。
3、火焰原子吸收光谱法目前，火焰原子吸收光谱法还是应用最为广泛的方法。
因为其对大多数的元素都适用，而且具有速度快，成本低，操作简单，结果误差不大的优势。
第四章 原子吸收光谱法习题答案1.原子吸收光谱分析的基本原理是什么？简要说明原子吸收光谱定量分析基本关系的应用条件。
原子吸收是基态原子受激吸收跃迁的过程，当有辐射通过自由原子蒸气，且入射辐射的频率等于原子中外层电子由基态跃迁到较高能态所需能量的辐射时，原子就产生共振吸收。
原子吸收分光光度法就是根据物质产生的原子蒸气对特定波长光的吸收作用来进行定量分析的。
当光源发射的某一特征波长的辐射通过原子蒸气时，被原子中的外层电子选择性吸收，透过原子蒸气的入射辐射强度减弱，其减弱程度与蒸气中该元素的基态原子浓度成正比。
当实验条件一定时，蒸气中的原子浓度与试样中该元素的含量(浓度)成正比。
因此，入射辐射减弱的程度与试样中该元素的含量(浓度)成正比。
入射辐射减弱的程度用吸光度表示。
所以，A=KC （A是吸光度，K为常数）。
基本应用条件为，采用锐线光源（发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源，并且发射线与吸收线的中心频率一致）。
2.简述原子吸收分光光度计的组成及各部件作用。
原子吸收分光光度计一般由四大部分组成，即光源（单色锐线辐射源）、试样原子化器、分光系统和检测系统。
光源的作用是发射被测元素的特征共振辐射。
在原子吸收光谱中采用空心阴极灯作为锐线光源。
原子化器的作用是使各种形式的试样解离出基态原子，并使其进入光源的辐射光程。
常用的原子化器有火焰原子化器和无火焰原子化器。
分光系统由入射狭缝、出射狭缝、反射镜和色散元件组成，其作用是把复合光分解为单色光，即起分光作用。
检测系统的作用是将经过原子蒸汽吸收和单色器分光后的微弱光信号转换为电信。
常用检测方法有摄谱法和光电法。
摄谱法是用感光板记录光谱信号，光电法是用光电倍增管等光电子元件检测光谱信号。
3. 什么叫锐线光源？在AAS分析中为什么要采用锐线光源？能发射出谱线强度大、宽度窄而又稳定的辐射源叫锐线光源。
在原子吸收光谱（AAS）分析中，为了进行定量分析，需要对吸收轮廓线下所包围的面积（即积分吸收）进行测定，这就需要分辨率高达50万的单色器，该苛刻的条件一般是难以达到的。
一．判断题1. 原子吸收光谱是由气态物质中基态原子的内层电子跃迁产生的。
（×）2. 实现峰值吸收的条件之一是：发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致。
（√）3. 原子光谱理论上应是线光谱，原子吸收峰具有一定宽度的原因主要是由于光栅的分光能力不够所致。
（×）4. 原子吸收线的变宽主要是由于自然变宽所导致的。
（×）5. 在原子吸收光谱分析中，发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致，故原子吸收分光光度计中不需要分光系统。
（×）6. 空心阴极灯能够发射待测元素特征谱线的原因是由于其阴极元素与待测元素相同。
（√）7. 火焰原子化器的作用是将离子态原子转变成原子态，原子由基态到激发态的跃迁只能通过光辐射发生。
（×）8. 根据波尔兹曼分布定律进行计算的结果表明，原子化过程时，所有激发能级上的原子数之和相对于基态原子总数来说很少。
（√）9. 石墨炉原子化法比火焰原子化法的原子化程度高，所以试样用量少。
（√）10. 原子化温度越高，激发态原子数越多，故原子化温度不能超过2000K。
（×）11. 一般来说，背景吸收使吸光度增加而产生正误差。
（√）12. 在原子吸收分光光度分析中，如果待测元素与共存物质生成难挥发性的化合物，则会产生负误差。
（√）13. 火焰原子化法比石墨炉原子化法的检出限低但误差大。
（×）14. 压力变宽不引起中心频率偏移，温度变宽引起中心频率偏移。
（×）15. 贫燃火焰也称氧化焰，即助燃气过量。
过量助燃气带走火焰中的热量，使火焰温度降低，适用于易电离的碱金属元素的测定。
（√）16. 当气态原子受到强的特征辐射时，由基态跃迁到激发态，约在10-8s后，再由激发态跃迁到基态，辐射出与吸收光波长相同或不同的荧光。
（√）17. 激发光源停止后，荧光能够持续发射一段时间。
（×）18. 当产生的荧光与激发光的波长不相同时，产生非共振荧光，即跃迁前后的能级发生了变化。
（√）19. 原子荧光分析与原子发射光谱分析的基本原理和仪器结构都较为接近。
（×）20. 原子荧光分析测量的是向各方向发射的原子荧光，由于在检测器与光源呈900方向上荧光强度最大，故检测器与光源呈900放置。
（×）二．选择题1.原子吸收分光光度分析法中，光源辐射的待测元素的特征谱线的光，通过样品蒸汽时，被蒸汽中待测元素的D吸收。
A．离子B．激发态原子C．分子D．基态原子2. 原子吸收光谱中，吸收峰可以用A表征。
A．中心频率和谱线半宽度B．峰高和半峰高C．特征频率和峰值吸收系数D．特征频率和谱线宽度3. 在火焰原子化过程中，伴随着产生一系列的化学反应， B 反应是不可能发生的。
A．电离B．化合C．还原D．聚合4. 在导出吸光度与待测元素浓度呈线形关系时，曾作过一些假设，下列错误的是 D A．吸收线的宽度主要取决于多普勒变宽B．基态原子数近似等于总原子数C．通过吸收层的辐射强度在整个吸收光程内是恒定的D．在任何吸光度范围内都合适5. 关于多普勒变宽的因素，以下说法正确的是 AA．随温度升高而增大B．随温度升高而减小Ｃ．随发光原子的摩尔质量增大而增大Ｄ．随压力的增大而减小６.能引起吸收峰频率发生位移的是BＡ．多普勒变宽Ｂ．劳伦兹变宽Ｃ．自然变宽Ｄ．温度变宽７.由外部电场或带电离子、离子形成的电场所产生的变宽是CＡ．多普勒变宽Ｂ．劳伦兹变宽Ｃ．斯塔克变宽Ｄ．赫鲁兹马克变宽８.氰化物原子化法和冷原子化法可分别测定D。
Ａ．碱金属因素稀土元素Ｂ．碱金属和碱土金属元素Ｃ．Ｈｇ和ＡｓＤ．Ａｓ、Ｈｇ９．在原子吸收分析光谱中，塞曼效应用来消除B。
Ａ．物理干扰Ｂ．背景干扰Ｃ．化学干扰Ｄ．电离干扰１０．用原子吸收分光光度测定钙时，加入ＥＤＴＡ是为了消除下述的A干扰。
Ａ．磷酸Ｂ．硫酸Ｃ．镁Ｄ．钾１１．原子吸收光谱线的多普勒变宽是由于下面原因A产生的。
Ａ．原子的热运动Ｂ．原子与其他粒子的碰撞Ｃ．原子与同类原子的碰撞Ｄ．外部电场对原子的影响１２．下列几种化学计量火焰，产生温度最高的是B。
Ａ. 乙炔与氧化亚氮Ｂ. 乙炔与氧气Ｃ. 氢气与氧化亚氮 D. 氢气与氧气13. 用原子吸收分光光度法测定铷时，加入1%的钠离子溶液，其作用是 C 。
A. 减小背景干扰B. 加速铷离子的原子化C. 消电离剂D. 提高火焰温度14. 原子吸收分光光度法中的物理干扰最高的是 C 。
A．释放剂 B. 扣除背景C．标准加入法Ｄ．保护剂１５．原子吸收分光光度法中的背景干扰表现为B。
Ａ．火焰中被测元素发射的谱线Ｂ．火焰中产生的分子吸收Ｃ．火焰中干扰元素发射的谱线Ｄ．火焰中产生的非共振线１６.消除物理干扰常用的方法是A。
Ａ．配置与被测试样相似组成的标准样品 B. 化学分离C．使用高温火焰 D. 加入释放剂或保护剂17. 原子吸收分光光度分析中，如果在测定波长附近有被测元素非吸收线的干扰，应采用的消除干扰的方法是 B 。
A．用纯度较高的单元素灯 B. 减小狭缝C．使用高温火焰D。
另选测定波长18. 待测元素能给出三倍于标准偏差读数时的质量浓度或量，称为 B 。
A．灵敏度 B.检出限Ｃ．特征浓度 D. 特征质量19. 空心阴极灯的构造是 B 。
A．待测元素作阴极，铂丝作阳极，内冲低压惰性气体Ｂ．待测元素作阴极，钨棒作阳极，内冲低压惰性气体Ｃ．待测元素作阴极，钨棒作阳极，灯内抽真空Ｄ．待测元素作阳极，钨棒作阳极，内冲氮气２０.原子吸收光谱分析中的单色器B。
Ａ．位于原子化装置前，并能将待测元素的共振线与邻近谱线分开Ｂ．位于原子化装置后，并能将待测元素的共振线与邻近线分开Ｃ．位于原子化装置前，并能将连续光谱分成单色器Ｄ．位于原子化装置后，并能将连续光谱分成单色器２１．为了提高石墨炉原子吸收光谱法的灵敏度，在测量吸收信号时，气体的流速应C Ａ．增大Ｂ．减小Ｃ．为零Ｄ．不变２２.在原子吸收光谱分析中，以下测定条件的正确的是AＡ．在保证稳定和适宜光强下，尽量选用最低的灯电流Ｂ．总是选择待测元素的共振线为分析线Ｃ．对碱金属分析，总是选用乙炔－空气火焰Ｄ．由于谱线重叠的概率较小，选择使用较宽的狭缝宽度２３.双光束原子吸收分光光度计与单光束原子吸收分光光度计相比，其突出优点是D Ａ．允许采用较小的光谱通带Ｂ．可以采用快速相应的检测系统Ｃ．便于采用最大的狭缝宽度Ｄ．可以消除光源强度变化及检测器灵敏度变化的影响２４.空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素是CＡ．阴极材料Ｂ．阳极材料Ｃ．灯电流Ｄ．填充气体２５.在原子吸收光谱法中，吸光度在B范围内，测定准确度较高？Ａ．０.１～１Ｂ．０.１～０.５Ｃ．０.１～０.７Ｄ．０.１～０.８２６.在原子吸收光谱法中，若有干扰元素的共振线与被测元素的共振线重叠时A Ａ．将使测定偏高Ｂ．将使测定偏低Ｃ．产生的影响无法确定Ｄ．对测定结果无影响２７.在原子吸收光谱法中，对于氧化物熔点较高的元素，可以选用DＡ．化学计量火焰Ｂ．贫燃火焰Ｃ．电火花Ｄ．富燃火焰２８. 在原子吸收光谱法中，对于碱金属元素，可以选用 BＡ．化学计量火焰Ｂ．贫燃火焰Ｃ．电火花Ｄ．富燃火焰２９.用原子吸收分光光度法测定铜的灵敏度为０.０４ｍｇ．Ｌ－１／１％，当某试样质量分数约为０.１％，配置２５ｍｌ溶液应称取Aｇ试样？Ａ．０．０１Ｂ．０．０１５Ｃ．０．１８Ｄ．０．０２０３０.用原子吸收分光光度法测定铅时，以０.１ｍｇ．Ｌ－１铅是标准溶液测得吸光度为０.２４，测定２０次的标准偏差为０.０１２，其检出限为 CＡ．１０ｕｇ．Ｌ－１Ｂ．５ｕｇ．Ｌ－１Ｃ．１５ｕｇ．Ｌ－１Ｄ．１．５ｕｇ．Ｌ－１３１．在原子荧光产生过程中，共振荧光 BＡ．产生的荧光与激发光的波长不相同Ｂ．产生的荧光与激发光的波长相同Ｃ．产生的荧光总是大于激发光的波长Ｄ．产生的荧光总是小于激发光的波长３２.所有原子荧光发射类型中，荧光的强度最大的是DＡ．多光子荧光Ｂ．敏化荧光Ｃ．非共振荧光Ｄ．共振荧光三．填空题1.1935年，澳大利亚物理学家A.Walsh提出，用峰值吸收来代替积分吸收，从而解决了测量原子吸收的困难。
2.使介绍电子从基态跃迁到第一激发态时所产生的吸收谱线称为共振吸收线，由于各种元素的原子结构不同，激发时吸收的能量不同，因而这种吸收线是元素的特征谱线。
3.多普勒变宽是由于原子在空间做无规则热运动所引起的，故又称热变宽。
劳伦兹变宽则是由于吸光原子与蒸汽中其他粒子碰撞而产生的变宽，它随着气体压强增大而增加，故又称压力变宽。
4.为了实现用峰值吸收代替积分吸收，除了要求光源发射线的半宽度应吸收线半宽度外，还必须使通过原子蒸气的发射线小于恰好与吸收线的中心频率相重合。
5.对于火焰原子化法，在火焰中既有基态原子，也有部分激发态原子，但在一定温度下，两种状态原子数的比值一定，可用波尔兹曼方程式表示。
6．在原子吸收分析中，实现测量峰值吸收K0的条件是（1）发射线与吸收线中心频率一致；（2）发射线半峰宽小于吸收线半峰宽。
7.原子化系统的作用是将试样中的待测元素由离子形态转变为原子蒸气，原子化方法有火焰原子化法和无火焰原子化法。
8.富燃火焰由于燃烧不完全，形成强还原性气氛，其比贫燃火焰的温度低，有利于熔点较高的氧化物的分解。
9.空心阴极灯光源发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象，灯电流越大，这种现象越严重，造成谱线变宽。
10.在原子吸收光谱分析中，喷雾系统带来的干扰属于物理干扰，可通过采用内标法定量消除。
为了消除基体效应的干扰，宜采用标准加入法进行定量分析。
11.原子吸收分析的标准加入法可以消除基体效应产生的干扰，但不能消除背景收产生的干扰。
12.原子吸收分光光度光度计中单色器的作用是将待测元素的共振谱线与邻近谱线分开。
13.原子吸收光谱分析中，Hg元素的测定通常采用冷原子化法；测定As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb和Ti等元素时常用低温原子化方法，也称氢化物原子化方法，原子化温度700~9000 。
14.火焰原子化器由两部分组成，一部分是将试样溶液变成高度分散状态的雾化器，另一部分是使试样原子化的燃烧器。
15.石墨炉原子化器在使用时，为了防止试样及石墨管氧化，要不断地通入Ar气；测定时分干燥、灰化、原子化和净化四个阶段。
16.原子吸收分析的干扰中主要有光谱干扰、谱线干扰、背景干扰、化学干扰和物理干扰。
17.在原子吸收分析的干扰中，非选择性的干扰是物理干扰，有选择性的是化学干扰。
18．背景吸收是一种非原子吸收，多指光散射、分子吸收和火焰吸收。
一般来说，背景吸收都使得吸光度增加而产生正误差。
19.待测元素与共存物作用生成难挥发的化合物，致使参与吸收的基态原子数减少，从而引起负误差。
20.原子吸收分光光度法与分光光度法，其共同点都是利用吸收原理进行分析的方法，但二者有本质的区别，前者产生吸收的是原子，后者产生吸收的是分子。
