《仪器分析》第4章 原子吸收光谱法与原子荧光光谱法
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1 D题目:原子吸收与原子荧光光谱法
1001 下列说法哪个是错误的?( )
(1) 荧光光谱的最短波长和激发光谱的最长波长相对应
(2) 最长的荧光波长与最长的激发光波长相对应(3) 荧光光谱与激发光波长无关(4) 荧光波长永远长于激发光波长
1002 在原子吸收光谱分析中,若组分较复杂且被测组分含量较低时,为了简便准确地进行分析,最好选择何种方法进行分析? ( )
(1) 工作曲线法(2) 内标法(3) 标准加入法(4) 间接测定法
1006 原子吸收测定时,调节燃烧器高度的目的是( )
(1) 控制燃烧速度(2) 增加燃气和助燃气预混时间
(3) 提高试样雾化效率(4) 选择合适的吸收区域
1008 采用调制的空心阴极灯主要是为了( )
(1) 延长灯寿命(2) 克服火焰中的干扰谱线(3) 防止光源谱线变宽(4) 扣除背景吸收
1012 用有机溶剂萃取一元素,并直接进行原子吸收测定时,操作中应注意( ) (1) 回火现象(2) 熄火问题(3) 适当减少燃气量(4) 加大助燃比中燃气量
1015 在原子吸收分析中,如灯中有连续背景发射,宜采用( )
(1) 减小狭缝(2) 用纯度较高的单元素灯(3) 另选测定波长(4) 用化学方法分离
1084 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?( )
(1) 直流放大(2) 交流放大(3) 扣除背景(4) 减小灯电流
1092 下列哪种原子荧光是反斯托克斯荧光?频率高于入射光为反斯托克斯线( )
(1) 铬原子吸收359.35nm,发射357.87nm (2) 铅原子吸收283.31nm,发射283.31nm
(3) 铅原子吸收283.31nm,发射405.78nm (4) 铊原子吸收377.55nm,发射535.05nm
1094 下述哪种光谱法是基于发射原理?( )
(1) 红外光谱法(2) 荧光光度法(3) 分光光度法(4) 核磁共振波谱法1099 由原子无规则的热运动所产生的谱线变宽称为:( )
原子吸收光谱法
1、 原子吸收光谱的基本原理是什么,为什么采用锐线光源?
答:原子吸收法是基于物质所产生的原子蒸气对特征谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。
任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成,原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级,因此,一个原子核可以具有多种能级状态。
能量最低的能级状态称为基态能级(E0=0),其余能级称为激发态能级,而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下,原子处于基态,核外电子在各自能量最低的轨道上运动。如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子,当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差ΔE时,该原子将吸收这一特征波长的光,外层电子由基态跃迁到相应的激发态,而产生原子吸收光谱。
核外电子从基态跃迁至第一激发态所吸收的谱线称为共振吸收线,简称共振线。由于基态与第一激发态之间的能级差最小,电子跃迁几率最大,故共振吸收线最易产生。对多数元素来讲,它是所有吸收线中最灵敏的,在原子吸收光谱分析中通常以共振线为吸收线。 若测定溶液中某金属的量,需先将金属离子化合物在高温下解离成原子蒸气,两种形态间存在定量关系。光源发射出的特征波长光辐射通过原子蒸气时,原子中的外层电子吸收能量,使得特征谱线的光强度减弱。光强度的变化符合朗伯-比耳定律,在此基础上再进行定量分析。
与分子光谱的带状光谱不同,原子吸收光谱理论上是线状光谱,但由于自然宽度、多普勒宽度、压力变宽、自吸变宽、场致变宽等,使得谱线具有一定的宽度。从理论上来说,可以通过计算在吸收线轮廓内,吸收系数的积分称为积分吸收系数,简称为积分吸收,它表示吸收的全部能量。但实际上,测定该值需要分辨率非常高的色散仪器,很难实现。
1955年澳大利亚学者沃尔森(Walsh) 提出,在温度不太高的稳定火焰条件下,峰值吸收系数与火焰中被测元素的原子浓度也正比。因此,目前一般采用测量峰值吸收系数的方法代替测量积分吸收系数的方法。利用峰值吸收代替积分吸收需要特殊的锐线光源,发射出远小于吸收线半宽度的光源,并且中心线与吸收线中心频率一致。故原子吸收光谱法需要用锐线光源。
原子荧光光谱
简介
原子荧光光谱是1964年以后发展起来的分析方法。原子荧光光谱法是以原子在辐射能激发下发射的荧光强 度进行定量分析的发射光谱分析法。但所用仪器与原子吸收光谱法相近。原子荧光光谱分析法具有很高的灵敏 度,校正曲线的线性范围宽,能进行多元素同时测定。
原子荧光光谱是介于原子发射光谱和原子吸收光谱之间的 光谱分析 技术。它的基本原理是 基态原子(一般
蒸汽状态)吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态,而后激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的
测量待测元素的原子 蒸气在一定波长的 辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的方法。原子荧光的波
长在紫外、可见光区。气态自由原子吸收特征波长的辐射后,原子的外层电子从基态或低能态跃迁到高能态,
约经10-8秒,又跃迁至基态或低能态, 同时发射出荧光。若原子荧光的波长与吸收线波长相同, 称为共振荧光;
若不同,则称为非共振荧光。共振荧光强度大,分析中应用最多。在一定条件下,共振荧光强度与样品中某元 素浓度成正比。该法的优点是灵敏度高,目前已有 20多种元素的检出限优于原子吸收光谱法和原子发射光谱
法;谱线简单;在低浓度时校准曲线的线性范围宽达 3――5个数量级,特别是用激光做激发光源时更佳。主要
用于金属元素的测定,在环境科学、高纯物质、 矿物、水质监控、生物制品和医学分析等方面有广泛的应用。
原理
原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下产生的荧光发射强度,来确定待测 元素含
量的方法。
气态自由原子吸收特征波长辐射后,原子的外层 电子从基态或低能级跃迁到高能级经过约 10-8S,又跃迁
至基态或低能级,同时发射出与原激发波长相同或不同的辐射,称为原子荧光。原子荧光分为共振荧光、直跃 荧光、阶跃荧光等。
发射的荧光强度和原子化器中单位体积该元素基态原子数成正比,式中: I f为荧光强度;$ 为荧光量子
效率,表示单位时间内发射荧光光子数与吸收激发光光子数的比值,一般小于 1; Io为激发光强度;A为荧光
仪器分析教程知识点总结
一、光谱分析
1. 原子吸收光谱法
原子吸收光谱法是一种常用的分析技术,主要用于测定金属元素的含量。其原理是通过测量金属元素的特征吸收线强度来定量分析样品中金属元素的含量。在进行原子吸收光谱法实验时,需要掌握标准曲线法、内标法等定量分析方法,以及样品的预处理和稀释方法。
2. 紫外-可见吸收光谱法
紫外-可见吸收光谱法是用于测定有机化合物和无机化合物的含量和结构的方法。通过测量样品在紫外-可见光区域的吸收强度,可以获得样品的吸收光谱图,从而分析样品的成分和结构。在进行紫外-可见吸收光谱法实验时,需要掌握分光光度计的操作方法、样品的制备和处理方法,以及吸收峰的解释和定量分析方法。
3. 红外光谱法
红外光谱法是用于测定有机化合物和无机化合物的结构和功能基团的方法。通过测量样品在红外光区域的吸收强度,可以获得样品的红外光谱图,从而分析样品的结构和功能基团。在进行红外光谱法实验时,需要掌握红外光谱仪的操作方法、样品的制备和处理方法,以及吸收峰的解释和定量分析方法。
二、色谱分析
1. 气相色谱法
气相色谱法是用于分离和检测样品中有机化合物的方法。通过样品分子在固定相和流动相之间的分配行为,可以实现样品分离和检测。在进行气相色谱法实验时,需要掌握气相色谱仪的操作方法、固定相和流动相的选择和配制方法,以及色谱柱的使用和维护方法。
2. 液相色谱法
液相色谱法是用于分离和检测样品中有机化合物和无机化合物的方法。通过样品分子在固定相和流动相之间的分配行为,可以实现样品分离和检测。在进行液相色谱法实验时,需要掌握液相色谱仪的操作方法、固定相和流动相的选择和配制方法,以及色谱柱的使用和维护方法。
三、质谱分析
质谱分析是用于确定样品中有机分子和核素的相对分子质量和结构的方法。通过测量样品离子的质荷比,可以获得样品的质谱图,从而确认样品的分子质量和结构。在进行质谱分析实验时,需要掌握质谱仪的操作方法、样品的离子化和碎裂方法,以及质谱图的解释和质谱定性分析方法。 四、电化学分析