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仪器分析(第三版)朱明华编课后题答案7

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仪器分析课后习题答案解析（可编辑）

仪器分析课后习题答案解析（可编辑）

课后习题答案第一章：绪论1．解释下列名词：（1）仪器分析和化学分析；（2）标准曲线与线性范围；（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限。

答：（1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。

（2）标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。

（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。

第三章光学分析法导论1．解释下列名词：（1）原子光谱和分子光谱；（2）原子发射光谱和原子吸收光谱；（3）统计权重和简并度；（4）分子振动光谱和分子转动光谱；（5）禁戒跃迁和亚稳态；（6）光谱项和光谱支项；（7）分子荧光、磷光和化学发光；（8）拉曼光谱。

答：（1）由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。

（2）当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时，激发到较高能级上处于激发态。

但激发态的原子很不稳定，一般约在108 s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态，这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。

（3）由能级简并引起的概率权重称为统计权重；在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J＋1个不同的支能级，2J＋1称为能级的简并度。

（4）由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱；由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。

仪器分析(第三版)朱明华编课后题答案.

仪器分析(第三版)朱明华编课后题答案.

毛细管凝胶电泳(CGE 是毛细管内填充凝胶或其他筛分介质，如交联或非交联的聚丙烯酰胺。

荷质比相等，但分子的大小不同的分子，在电场力的推动下在凝胶聚合物构成的网状介质中电泳，其运动受到网状结构的阻碍。

大小不同的分子经过网状结构时受到的阻力不同，大分子受到的阻力大，在毛细管中迁移的速度慢；小分子受到的阻力小，在毛细管中迁移的速度快，从而使它们得以分离。

这就是CGE的分离原理．
胶束电动色谱 (MECC是以胶束为假固定相的一种电动色谱，是电泳技术与色谱技术的结合。

多数MECC在毛细管中完成，故又称为胶束电动毛细管色谱。

MECC是在电泳缓冲液中加入表面活性剂，当溶液中表面活性剂浓度超过临界胶束浓度时，表面活性剂分子之间的疏水基因聚集在一起形成胶束(假固定相，溶质不仅可以由于淌度差异而分离，同时又可基于在水相和胶束相之间的分配系数不同而得到分离，这样一般毛细管电泳中不能分离的中性化合物．在MECC中可以分离．。

仪器分析第三版(朱华明编著)课后题答案第8章

仪器分析第三版(朱华明编著)课后题答案第8章

求出噪声的标准偏差为σ 吸光度的平均值为14.16, 解:求出噪声的标准偏差为σ=0.597, 吸光度的平均值为 求出噪声的标准偏差为 代入检测限的表达式得: 代入检测限的表达式得 C×3σ/A=0.010 ×0.597/14.16= 0.0013g.mL-1 × σ
13.测定血浆试样中锂的含量,将三份0.500mL血浆试样分别加至5.00mL水中, 然后在这三份溶液中加入(1)0L, (2)10.0L, (3) 20.0L0.0500mol.L-1LiCl标 准溶液,在原子吸收分光光度计上测得读数(任意单位)依次为(1)23.0, (2)45.3, (3)68.0. 计算此血浆中锂的质量浓度. 将加入的标准溶液浓度换算成稀释后的浓度,然后用其对吸光度作图 解:将加入的标准溶液浓度换算成稀释后的浓度 然后用其对吸光度作图 将加入的标准溶液浓度换算成稀释后的浓度 然后用其对吸光度作图. 换算后浓度分别为: 换算后浓度分别为 Vs ×10-3 ×0.050/5.50 (1)0, (2)9.09 ×10-5mol.L-1, (3)1.82 ×10-4mol.L-1
第八章习题解答(原子吸收 第八章习题解答 原子吸收) 原子吸收
1.简述原子吸收分光光度法的基本原理，并从原理上比较发射光谱法和 原子吸收光谱法的异同点及优缺点． 解：AAS是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用来进行定 量分析的方法． AES是基于原子的发射现象，而AAS则是基于原子的吸收现象．二者同 属于光学分析方法． 原子吸收法的选择性高，干扰较少且易于克服。 原子吸收法的选择性高，干扰较少且易于克服。 由于原于的吸收线比发射线的数目少得多， 由于原于的吸收线比发射线的数目少得多，这样谱线重叠 的几率小得 而且空心阴极灯一般并不发射那些邻近波长的辐射线经， 多。而且空心阴极灯一般并不发射那些邻近波长的辐射线经，因此其 它辐射线干扰较小。 它辐射线干扰较小。 原子吸收具有更高的灵敏度。 原子吸收具有更高的灵敏度。 在原子吸收法的实验条件下， 在原子吸收法的实验条件下，原子蒸气中基态 原于数比激发态原子数 多得多， 多得多，所以测定的是大部分原 子。 原子吸收法 比发射法具有更佳的信噪比 这是由于激发态原子数的温度系数显著大于基态原子。 这是由于激发态原子数的温度系数显著大于基态原子。

仪器分析(第三版)朱明华编课后题答案第9章

仪器分析(第三版)朱明华编课后题答案第9章

８．下列两对异构体，能否用紫外光谱加以区别？
（１）
（２）
CH=CH
CO CH3
CH=CH
CO CH3
解；可以，（１）中第一个化合物含有三个共轭双键，最大吸收波长比第二 种化合物要长，强度也较高．同理（２）中第二个化合物含有三个共轭双 键．
9. 试估计下列化合物中哪一种化合物的λmax最大，哪一种化合物的λmax最 小，为什么？.
OH CH3 CH3
O
O
O
(a)
(b)
(c)
解：（b) > (a) >≈ (c) (b) 中有两个共轭双键，存在K吸收带，(a)中有两个双键，而 (c )中只有一个 双键．
10. 紫外及可见分光光度计与可见分光光度计比较，有什么不同之处？为什么？ 解：首先光源不同，紫外用氢灯或氘灯，而可见用钨灯，因为二者发出的光的波 长范围不同． 从单色器来说，如果用棱镜做单色器，则紫外必须使用石英棱镜，可见则石英棱 镜或玻璃棱镜均可使用，而光栅则二者均可使用，这主要是由于玻璃能吸收紫外 光的缘故． 从吸收池来看，紫外只能使用石英吸收池，而可见则玻璃、石英均可使用，原因 同上。
一般σ σ∗ 跃迁波长处于远紫外区，＜200nm,π π∗, n →s*跃迁位于远紫外到近 紫外区，波长大致在150－250nm之间，n →π*跃迁波长近紫外区及可见光区， 波长位于250nm－800nm之间． 3. 何谓助色团及生色团？试举例说明． 解：能够使化合物分子的吸收峰波长向长波长方向移动的杂原子基团称为助色 CH 150nm -OH 团，例如CH4的吸收峰波长位于远紫外区，小于150nm但是当分子中引入-OH后， 甲醇的正己烷溶液吸收波长位移至177nm，-OH起到助色团的作用． 当在饱和碳氢化合物中引入含有π键的不饱和基团时，会使这些化合物的最大吸 收波长位移至紫外及可见光区，这种不饱和基团成为生色团．例如，CH2CH2的 最大吸收波长位于171nm处，而乙烷则位于远紫外区．

仪器分析 第三版 课后答案

仪器分析 第三版 课后答案

第二章气相色谱分析习题答案1.简要说明气相色谱分析的基本原理借助两相间分配原理而使混合物中各组分分离。

气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。

组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。

2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分？各有什么作用？载气系统：包括气源、气化净化和气体流速控制部件。

除去水、氧等有害物质，使流量按设定值恒定输出。

进样系统：包括进样器、气化室。

作用时将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化。

色谱柱和柱箱：包括温度控制装置。

作用是分离样品中的各组分。

检测系统：包括检测器、放大器、检测器的电源控温装置。

从色谱柱流出的各组分，通过检测器把浓度信号转变为电信号，经过放大器放大后送到数据处理装置得到色谱图。

记录及数据处理系统：将检测到的电信号经处理后，并显示。

3.当下列参数改变时：(1)柱长缩短，(2)固定相改变(3)流动相流速增加，(4)相比减少，是否会引起分配系数的改变？为什么？答：固定相改变会引起分配系数的改变，因为分配系数只与组分的性质及固定相与流动相的性质有关。

所以：(1)柱长缩短不会引起分配系数改变(2)固定相改变会引起分配系数改变(3)流动相流速增加不会引起分配系数改变(4)相比减少不会引起分配系数改变4.当下列参数改变时：(1)柱长增加，(2)固定相量增加，(3)流动相流速减小，(4)相比增大，是否会引起分配比的变化？为什么？答：k=K/β,而β=V M/V S,分配比除了与组分，两相的性质，柱温，柱压有关外，还与相比有关，而与流动相流速，柱长无关．故：(1)不变化，(2)增加，(3)不改变，(4)减小5.试以塔板高度H做指标，讨论气相色谱操作条件的选择解：提示：主要从速率理论(vanDeemerequation)来解释，同时考虑流速的影响，选择最佳载气流速.P13-24。

(1)选择流动相最佳流速。

分析化学仪器分析第三版答案

分析化学仪器分析第三版答案

分析化学仪器分析第三版答案【篇一：仪器分析第五版习题及答案】/p> 1、主要区别：（1）化学分析是利用物质的化学性质进行分析；仪器分析是利用物质的物理或物理化学性质进行分析；（2）化学分析不需要特殊的仪器设备；仪器分析需要特殊的仪器设备；（3）化学分析只能用于组分的定量或定性分析；仪器分析还能用于组分的结构分析；（3）化学分析灵敏度低、选择性差，但测量准确度高，适合于常量组分分析；仪器分析灵敏度高、选择性好，但测量准确度稍差，适合于微量、痕量及超痕量组分的分析。

2、共同点：都是进行组分测量的手段，是分析化学的组成部分。

1-5分析仪器与仪器分析的区别：分析仪器是实现仪器分析的一种技术设备，是一种装置；仪器分析是利用仪器设备进行组分分析的一种技术手段。

分析仪器与仪器分析的联系：仪器分析需要分析仪器才能达到量测的目的，分析仪器是仪器分析的工具。

仪器分析与分析仪器的发展相互促进。

1-7因为仪器分析直接测量的是物质的各种物理信号而不是其浓度或质量数，而信号与浓度或质量数之间只有在一定的范围内才某种确定的关系，且这种关系还受仪器、方法及样品基体等的影响。

因此要进行组分的定量分析，并消除仪器、方法及样品基体等对测量的影响，必须首先建立特定测量条件下信号与浓度或质量数之间的关系，即进行定量分析校正。

第二章光谱分析法导论2-1光谱仪的一般组成包括：光源、单色器、样品引入系统、检测器、信号处理与输出装置。

各部件的主要作用为：光源：提供能量使待测组分产生吸收包括激发到高能态；单色器：将复合光分解为单色光并采集特定波长的光入射样品或检测器；样品引入系统：将样品以合适的方式引入光路中并可以充当样品容器的作用；检测器：将光信号转化为可量化输出的信号。

信号处理与输出装置：对信号进行放大、转化、数学处理、滤除噪音，然后以合适的方式输出。

2-2：单色器的组成包括：入射狭缝、透镜、单色元件、聚焦透镜、出射狭缝。

各部件的主要作用为：入射狭缝：采集来自光源或样品池的复合光；透镜：将入射狭缝采集的复合光分解为平行光；单色元件：将复合光色散为单色光（即将光按波长排列）聚焦透镜：将单色元件色散后的具有相同波长的光在单色器的出口曲面上成像；出射狭缝：采集色散后具有特定波长的光入射样品或检测器2-3棱镜的分光原理是光的折射。

朱明华-仪器分析教材答案


压降增大，对操作不利。
固定液挥发性小，热稳定性好，对试样各组分有适当的溶解能力，具有高的选择性，
化学稳定性好。为了改善传质，固定液液膜应该应该薄一些，但是，固定液用量太低，
液膜越薄，允许的进样量就越少，因此固定液的用量根据具体情况决定。
12． 答： 红色担体和白色担体都是天然硅藻土煅烧而成，所不同的是白色担体在煅烧
5． 答：理论塔板数 6． 塔板理论高度 H 与线速度 u 的关系为：H=A+B/u+Cu
A 称为涡流扩散项（eddy diffusion term），当气体碰到填充物颗粒时，不断的改变流动 相方向，使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动，因而引起色谱峰的扩张。 B 称为分子扩散项系数，由于试样组分被载气带入色谱柱后，是以“塞子”的形式存在 于柱的很小一段空间中，在“塞子”的前后存在浓度差而形成浓度梯度，因此使运动着 的分子产生纵向扩散。 C 传质项系数，包括气相传质阻力系数 Cg 和液相传质阻力系数 C1 两项。所谓气相传质 过程是指试样组分从气相转移到固定相表明的过程，在这一过程中试样组分将在两相间 进行质量交换，即进行浓度分配。 H－u 曲线能够揭示塔板高度受哪些因素影响的本质，从而解释不同流速得到不同理论 塔板数的事实。当 u 一定时，只有 A，B，C 较小时，H 才能较小，柱效才能高，反之 则柱效较低，色谱峰将扩张。 H－u 曲线形状受以下因素影响：由 A＝2λdp得出 H 与填充物颗粒直径 dp和填充的不均 匀性λ有关，B＝2γDg 得出 H 与组分在气相中的扩散系数有关，C＝Cg＋C1，得出 H 与 填充物粒度、组分在气相中的扩散系数、液膜厚度和组分在液相中的扩散系数有关。 7． 答：增大分配比是改变了热力学因素，延长了组分的保留时间，能够导致峰的扩展，而 不可能使峰变窄。

仪器分析(第三版)朱明华编课后题答案 第四章


故: pH > 6
12.用标准加入法测定离子浓度时, 于100mL铜盐溶液中加入1mL 0.1mol.L-1Cu(NO3)2后,电动势增加4mV,求铜的原来总浓度.
解:已知:
C x C D (10
2 DE / 0.059
1 0.1 1) (1024 /( 0.0591000) 1) 1 100
pHTest pH Std E E Std 2.303RT / F
(a) pH = 4.00 + (0.312-0.209)/0.059=5.75
同理: (b) pH = 1.95
(c) pH = 0.17V
10.设溶液中 pBr = 3, pCl =1. 如用溴离子选择性电极测定Br离子活度,将产生多大误差?已知电极的选择性系数KBr-, Cl=6×10-3.
2.00
4.00 7.00
4.50
5.05 5.47
15.50
15.60 15.70
7.70
8.24 9.43
20.00
24.00 28.00
11.96
13.39 12.57
10.00
12.00
5.85
6.11
15.80
16.00
10.03
10.61
(a) 绘制滴定曲线
(b) 绘制DpH/DV –V曲线 (c) 用二级微商法确定终点 (d) 计算试样中弱酸的浓度 (e) 化学计量点的pH应为多少? (f) 计算此弱酸的电离常数(提示:根据 滴定曲线上的半中和点的 pH)
第四章 习题解答
1.电位测定法的根据是什么? 对于一个氧化还原体系:Ox + ne- = Red 根据能斯特方程式:

仪器分析第三版课后题答案

仪器分析第三版课后题答案1. 电位滴定法中，以E－V作图绘制滴定曲线，滴定终点为（） [单选题] *曲线的拐点(正确答案)曲线的最高点曲线的最低点ΔE/ΔV为零时点2. 若使用永停滴定法滴定至化学计量点时电流降至最低点且不变化，则说明（）[单选题] *滴定剂和被测物均为不可逆电对滴定剂和被测物均为可逆电对滴定剂为不可逆电对，被测物为可逆电对(正确答案)滴定剂为可逆电对，被测物为不可逆电对3. pH玻璃电极产生的不对称电位来源于（） [单选题] *内外玻璃膜表面特性不同(正确答案)内外溶液中H＋浓度不同内外溶液中H＋活度系数不同内外参比电极不一样4. 测定溶液pH时，常用（）作为指示电极 [单选题] *金属-金属离子电极玻璃电极(正确答案)饱和甘汞电极惰性金属电极5. pH值测定时，酸差是指当溶液pH<1时，（） [单选题] * pH测<pH真pH测=pH真pH测>pH真(正确答案)无法确定6. 紫外-可见分光光度法是由（）的跃迁产生的。

[单选题] *分子中电子能级(正确答案)振动能级转动能级转动和转动能级7. 下列分析方法中哪个不属于吸收分光光度法（） [单选题] *红外分光光度法荧光分析(正确答案)紫外分光光度法原子吸收分光光度法8. 以下不是分子中电子跃迁方式的为（） [单选题] *σ→σ*n → n*(正确答案)π→π*n→π*9. 比尔-朗伯定律的表达式为（） [单选题] *E=AlCC =AlEl=AECA=ElC(正确答案)10. 偏离比尔定律的主要因素为（） [单选题] *非单色光、非稀溶液(正确答案)单色光、稀溶液非单色光、稀溶液单色光、非稀溶液11. 紫外-可见分光光度法中紫外光区的光源为（） [单选题] *卤钨灯钨灯氙灯氘灯(正确答案)12. 以下哪个不是荧光光谱的特点（） [单选题] *荧光波长总是大于激发光波长荧光发射光谱的形状与激发波长无关荧光光谱与激发光谱呈对称镜像关系激发光波长总是大于荧光波长(正确答案)13. 关于荧光分析法，下列叙述错误的是（） [单选题] *能发射荧光的物质要能吸收紫外光-可见光能发射荧光的物质应有一定的荧光量子效率分子的刚性和共平面性越小，荧光效率会增大(正确答案)共轭体系越长，荧光效率将越大项14. 测定荧光强度时，要在与入射光成直角的方向上进行测定，原因是（） [单选题] *荧光波长比入射光的波长长只有与入射光成直角的方向上才有荧光荧光是向多方向发射的，为了减少透射光的影响(正确答案)荧光强度比透射光强度大15. 红外光谱中, 分子间氢键的形成使伸缩振动频率( ) [单选题] *升高降低(正确答案)不变无法确定16. 红外光谱中，下列哪种基团的振动频率最小？（） [单选题] *υC≡CυC=CυC-C(正确答案)υC-H17. 红外光谱中特征区是指以下哪个波数范围（） [单选题] *4000～1250 cm－1(正确答案)400～1250 cm－1400～4000 cm－14000～1500 cm－118. H2O分子的振动自由度是（） [单选题] *23(正确答案)4519. 以下哪个不是红外分光光度法中基频峰数小于振动自由度的原因（） [单选题] *简并红外非活性振动仪器分辨率低红外活性振动(正确答案)20. FI-IR采用的单色器为（） [单选题] *迈克逊干涉仪(正确答案)光栅棱镜真空热电偶21. 当样品基体影响较大又没有纯净的基体空白，或测定纯物质中极微量元素时，可采用（）。

仪器分析朱明华三版

仪器分析（第三版）课后习题答案（朱明华主编）09.11第二章气相色谱分析思考题与习题解答1.简要说明气相色谱分析的分离原理。

借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。

答：气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。

组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。

2. 气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?答：气路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统．气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统．进样系统包括进样装置和气化室．其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中．3. 当下列参数改变时,(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?答：固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只与组分的性质及固定相与流动相的性质有关,所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变（2）固定相改变会引起分配系数改变（3）流动相流速增加不会引起分配系数改变（4）相比减少不会引起分配系数改变4.当下列参数改变时,(1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化?为什么?答：k=K/b,而b=VM/VS,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关,故,(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小5. 试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择。

答：提示,主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速,P13-24。

（1）选择流动相最佳流速。

（2）当流速较小时,可以选择相对分子质量较大的载气如N2, Ar,而当流速较大时,应该选择相对分子质量较小的载气如H2,He,同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性.（3）柱温不能高于固定液的最高使用温度,以免引起挥发流失.在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下,尽可能采用较低的温度,但以保留时间适宜,峰形不拖尾为度.（4）固定液用量：担体表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也越多，但为了改善液相传质，应使固定液膜薄一些。

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3. 简述 简述ICP的形成原理及其特点. 的形成原理及其特点. 的形成原理及其特点 是利用高频加热原理. 解:ICP是利用高频加热原理. 是利用高频加热原理 当在感应线圈上施加高频电场时,由于某种原因( 当在感应线圈上施加高频电场时,由于某种原因(如电火花 等)在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频 交变电磁场的作用下做高速运动,碰撞气体原子,使之迅速, 交变电磁场的作用下做高速运动,碰撞气体原子,使之迅速, 大量电离,形成雪崩式放电, 大量电离,形成雪崩式放电,电离的气体在垂直于磁场方向 的截面上形成闭合环形的涡流, 的截面上形成闭合环形的涡流,在感应线圈内形成相当于变 压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合, 压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合,这种 高频感应电流产生的高温又将气体加热,电离, 高频感应电流产生的高温又将气体加热,电离,并在管口形 成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩. 成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩. 其特点如下: 其特点如下:
10. 试述光谱半定量分析的基本原理,如何进行? 试述光谱半定量分析的基本原理,如何进行? 解:光谱半定量分析主要有三种方法. 光谱半定量分析主要有三种方法. (1)谱线呈现法,当分析元素含量降低时,该元素的谱线 谱线呈现法,当分析元素含量降低时, 数目也会逐渐减少, 数目也会逐渐减少,可以根据一定实验条件下出现特征谱线 的数目来进行半定量分析. 的数目来进行半定量分析. (2)谱线强度比较法.可以将被测元素配制成不同浓度 谱线强度比较法. 的标准系列,然后分别与试样同时摄谱, 的标准系列,然后分别与试样同时摄谱,并控制相同的摄 谱条件, 谱条件,通过比较被测元素的灵敏线与标准试样中该元素 的相应谱线的黑度,用目视进行比较,进行半定量分析. 的相应谱线的黑度,用目视进行比较,进行半定量分析.
(1)工作温度高,同时工作气体为惰性气体,因此原子化条 )工作温度高,同时工作气体为惰性气体, 件良好,有利于难熔化合物的分解及元素的激发, 件良好,有利于难熔化合物的分解及元素的激发,对大多数 元素有很高的灵敏度. 元素有很高的灵敏度. (2)由于趋肤效应的存在,稳定性高,自吸现象小,测定的 )由于趋肤效应的存在,稳定性高,自吸现象小, 线性范围宽. 线性范围宽. (3)由于电子密度高,所以碱金属的电离引起的干扰较小. )由于电子密度高,所以碱金属的电离引起的干扰较小. 属无极放电, (4)ICP属无极放电,不存在电极污染现象. ) 属无极放电 不存在电极污染现象. 的载气流速较低, (5)ICP的载气流速较低,有利于试样在中央通道中充分激 ) 的载气流速较低 而且耗样量也较少. 发,而且耗样量也较少. (6)采用惰性气体作工作气体,因而光谱背景干扰少. )采用惰性气体作工作气体,因而光谱背景干扰少.
(2)对于复杂组分及其光谱定性全分析,需要用铁的光谱进 )对于复杂组分及其光谱定性全分析, 行比较.采用铁的光谱作为波长的标尺, 行比较.采用铁的光谱作为波长的标尺,来判断其他元素的 谱线. 谱线.
(3)当上述两种方法均无法确定未知试样中某些谱线属于何 ) 种元素时,可以采用波长比较法.即准确测出该谱线的波长, 种元素时,可以采用波长比较法.即准确测出该谱线的波长, 然后从元素的波长表中查出未知谱线相对应的元素进行定性. 然后从元素的波长表中查出未知谱线相对应的元素进行定性.
4. 何谓元素的共振线,灵敏线,最后线,分析线,它们之间有何 何谓元素的共振线,灵敏线,最后线,分析线, 联系? 联系? 解:由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线 由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance 共振线 line).共振线具有最小的激发电位,因此最容易被激发,为该 .共振线具有最小的激发电位,因此最容易被激发, 元素最强的谱线. 元素最强的谱线. 灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低,强度较大的谱线, 是元素激发电位低,强度较大的谱线, 灵敏线 多是共振线(resonance line). 多是共振线 . 最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时,最 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时, 最后线 后仍能观察到的几条谱线.它也是该元素的最灵敏线. 后仍能观察到的几条谱线.它也是该元素的最灵敏线. 分析线(analytical line). 进行分析时所使用的谱线称为 分析线 . 由于共振线是最强的谱线,所以在没有其它谱线干扰的情况下, 由于共振线是最强的谱线,所以在没有其它谱线干扰的情况下, 通常选择共振线作为分析线. 通常选择共振线作为分析线.光谱定量分析时,由于 随被测元素的含量及实验条件 如蒸发,激发条件,取样量,感光板特性及显影条件等) (如蒸发,激发条件,取样量,感光板特性及显影条件等) 的变化而变化,而且这种变化往往很难避免, 的变化而变化,而且这种变化往往很难避免,因此要根据 谱线强度的绝对值进行定量常常难以得到准确结果. 谱线强度的绝对值进行定量常常难以得到准确结果.所以 常采用内标法消除工作条件的变化对测定结果的影响. 常采用内标法消除工作条件的变化对测定结果的影响. 用内标法进行测定时, 用内标法进行测定时,是在被测元素的谱线中选择一条谱 线作为分析线,在基体元素(或定量加入的其它元素) 线作为分析线,在基体元素(或定量加入的其它元素)的 谱线中选择一条与分析线均称的谱线作为内标线, 谱线中选择一条与分析线均称的谱线作为内标线,组成分 析线对, 析线对,利用分析线与内标线绝对强度的比值及相对强度 来进行定量分析.这时存在如下的基本关系: 来进行定量分析.这时存在如下的基本关系: logR = log(I1/I2) = b1logC + logA 其中A=a1/I2 其中
5. 光谱定性分析的基本原理是什么?进行光谱定性分析时可 光谱定性分析的基本原理是什么? 以有哪几种方法?说明各个方法的基本原理和使用场合. 以有哪几种方法?说明各个方法的基本原理和使用场合. 解:由于各种元素的原子结构不同,在光源的激发下,可以 由于各种元素的原子结构不同,在光源的激发下, 产生各自的特征谱线, 产生各自的特征谱线,其波长是由每种元素的原子性质决定 具有特征性和唯一性, 的,具有特征性和唯一性,因此可以通过检查谱片上有无特 征谱线的出现来确定该元素是否存在, 征谱线的出现来确定该元素是否存在,这就是光谱定性分析 的基础. 的基础. 进行光谱定性分析有以下三种方法: 进行光谱定性分析有以下三种方法: (1)比较法.将要检出元素的纯物质或纯化合物与试样并列 )比较法. 摄谱于同一感光板上, 摄谱于同一感光板上,在映谱仪上检查试样光谱与纯物质光 若两者谱线出现在同一波长位置上, 谱.若两者谱线出现在同一波长位置上,即可说明某一元素 的某条谱线存在.本方法简单易行, 的某条谱线存在.本方法简单易行,但只适用于试样中指定 组分的定性. 组分的定性.
8. 光谱定量分析的依据是什么?为什么要采用内标?简述内 光谱定量分析的依据是什么?为什么要采用内标? 标法的原理.内标元素和分析线对应具备哪些条件?为什么? 标法的原理.内标元素和分析线对应具备哪些条件?为什么? 解:在光谱定量分析中,元素谱线的强度I与该元素在试样中 在光谱定量分析中,元素谱线的强度 与该元素在试样中 的浓度C呈下述关系: 的浓度 呈下述关系: 呈下述关系 I= aCb 在一定条件下, 为常数 为常数, 在一定条件下,a,b为常数,因此 log I = b logC +loga 亦即谱线强度的对数与浓度对数呈线性关系, 亦即谱线强度的对数与浓度对数呈线性关系,这就是光谱定 量分析的依据. 量分析的依据.
交流 电弧 高压 火花
较低
较高
低
高, 高 10000 K
主要用于易熔金属合金试样的分析及高含量 元素的定量分析及难激发元素的测定 难激发元素的测定. 元素的定量分析及难激发元素的测定.
2. 摄谱仪由哪几部分构成?各组成部件的主要作用是什么? 摄谱仪由哪几部分构成?各组成部件的主要作用是什么? 解:摄谱仪是用来观察光源的光谱的仪器,主要由照明系统, 摄谱仪是用来观察光源的光谱的仪器,主要由照明系统, 准光系统,色散系统及投影系统构成. 准光系统,色散系统及投影系统构成. 照明系统的作用是将光源产生的光均匀地照明于狭缝上. 照明系统的作用是将光源产生的光均匀地照明于狭缝上. 准光系统的作用是将通过狭缝的光源辐射经过准光镜变成平 行光束照射在分光系统(色散系统上). 行光束照射在分光系统(色散系统上). 色散系统为棱镜或光栅,其作用是将光源产生的光分开,成 色散系统为棱镜或光栅,其作用是将光源产生的光分开, 为分立的谱线. 为分立的谱线. 投影系统的作用是将摄得的谱片进行放大,并投影在屏上以 投影系统的作用是将摄得的谱片进行放大, 便观察. 便观察. 在定量分析时还需要有观测谱线黑度的黑度计及测量谱线间 距的比长仪. 距的比长仪.
内标元素和分析线对应具备的条件 内标元素与被测元素在光源作用下应有相近的蒸发性质; ①内标元素与被测元素在光源作用下应有相近的蒸发性质; 内标元素若是外加的, ②内标元素若是外加的,必须是试样中不含或含量极少可以 忽略的. 忽略的. 分析线对选择需匹配; ③分析线对选择需匹配; 两条原子线或两条离子线,两条谱线的强度不宜相差过大 两条谱线的强度不宜相差过大. 两条原子线或两条离子线 两条谱线的强度不宜相差过大. 分析线对两条谱线的激发电位相近. ④分析线对两条谱线的激发电位相近. 若内标元素与被测元素的电离电位相近, 若内标元素与被测元素的电离电位相近,分析线对激发电 位也相近,这样的分析线对称为"均匀线对" 位也相近,这样的分析线对称为"均匀线对". 分析线对波长应尽可能接近. ⑤分析线对波长应尽可能接近. 分析线对两条谱线应没有自吸或自吸很小, 分析线对两条谱线应没有自吸或自吸很小,并不受其它谱 线的干扰. 线的干扰. 内标元素含量一定的. ⑥内标元素含量一定的.
9.何谓三标准试样法? 何谓三标准试样法? 何谓三标准试样法 解:三标准试样法就是将三个或三个以上的标准试样和被分 析试样于同一实验条件下, 摄谱. 析试样于同一实验条件下,在同一感光板上进行 摄谱.由每 个标准试样分析线对的黑度差与标准试样中欲测成分含量 c 的对数绘制工作曲线, 的对数绘制工作曲线,然 后由被测试样光谱中测得的分析线 对的黑度差,从工作曲线中查出待测成分的含量. 对的黑度差,从工作曲线中查出待测成分的含量.