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1、第一章 绪论（无）第二章 原子发射光谱一 选择题1-5: D，B，D，B，A; 6-10: B，A，B，D，A; 11-15: C，B，C，A，D; 16-18: D，D，B。二 填空题1. 小，减小谱线干扰，大，提高谱线强度；2. ICP，火花，ICP；3自吸，严重，自蚀；4. 组成与含量，结构信息；5. 激发，稳定性，定量。三 简答题1 原子发射光谱是怎么产生的?其特点式什么？答：原子一般情况下处在最低的能量状态（基态），使带负电的电子与带正电荷的原子核之间势能为最低。原子从自身以外获取能量，由基态（或低能态）上升到激发态，如果是热激发或场（电）激发，不产生吸收跃迁，而由此上升到激发态的原
2、子以辐射跃迁形式返回基态或低能态，则产生原子发射光谱特点：多元素同时检出能力；分析速度快；选择性好；检出限低 （0.11ug/g)；用ICP光源时，准确度高，标准曲线的线性范围宽，可达46个数量级；样品消耗少。2 何谓分析线、共振线、灵敏线、最后线，它们有何联系。 答：复杂元素的谱线多达数千条，选择其中几条特征谱线进行检测，称其为分析线；当试样的浓度逐渐减小时，谱线强度减小直至消失，最后消失的谱线称为最后线；每种元素都有一条或几条强度最大的线，这几个能级间的跃迁最易发生，这样的谱线称为灵敏线，最后线也是最灵敏线；共振线是指由第一激发态回到基态所产生的谱线，通常也是最灵敏线、最后线。3 试从电极
3、头温度、弧焰温度、稳定性及主要用途比较三种光源(直流电源、交流电源、电火花)的性能。 答：见下表光源 蒸发温度 激发温度/K 放电稳定性 应用范围直流 高 40007000 稍差 定性分析，矿物、纯物质、难挥发元素的定性及半定量分析交流 低 40007000 较好 试样中低含量组分的定量分析火花 低 瞬间10000 好 金属与合金、难激发元素的定量分析4 简述ICP的形成原理及优缺点。答：当高频发生器接通电源后，高频电流I通过感应线圈产生垂直于线圈平面的磁场。开始时，管内为Ar气，不导电，需要用高压电火花触发。气体电离后，在高频交流电场的作用下，带电粒子高速运动，碰撞，形成“雪崩”式放电，产生
4、等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流（涡电流），其电阻很小，电流很大（数百安），产生高温。又将气体加热、电离，在管口形成稳定的等离子体焰炬。ICP光源具有十分突出的优点：温度高，惰性气氛，原子化条件好，有利于难熔化合物的分解和元素激发，有很高的灵敏度和稳定性；具有“趋肤效应”，即涡电流在外表面处密度大，使表面温度高，轴心温度低，中心通道进样对等离子体的稳定性影响小，也可有效消除自吸现象，工作线性范围宽（45个数量级），试样消耗少，特别适合于液态样品分析；由于不用电极，因此不会产生样品污染，同时Ar气背景干扰少，信噪比高，在Ar气的保护下，不会产生其它的化学反应，因而对难激发的或易氧化的
5、元素更为适宜。缺点是：对非金属测定灵敏度低，仪器价格较贵，操作、维持费用也较高。5 光谱定性分析的基本原理是什么?答：由于各种元素的原子结构不同，在光源的激发下，可以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，这就是光谱定性分析的基础。6 光谱定量分析为什么用内标法?简述其原理。答：在光谱定量分析，元素谱线的强度I与该元素在试样中的浓度C呈下述关系：I=aCb，在一定条件下，a,b为常数，因此由于logI= loga + blogC，即谱线强度好对数和浓度的对数呈线性关系，这就是光谱定量分析的依据。由
6、于a,b随北侧原色的含量以及实验条件的变化而变化，而且这种变化往往很难避免，因此要根据普贤强度的绝对值进行定量常常难以得到准确的结果。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。 用内标法紧系测定是，是在被测元素的谱线中选择一条谱线早为分析线，在基体元素（或定量加入的其他元素）的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，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。7 对下列情况，提出AES方法选择光源的方案。答：(1) 铁矿石定量全分析； （火花）(2) 水源调查中的六种元素定量分析； （ICP）(3) 头发中重金属元素定量分析； （交流电弧或ICP）(4
7、) 农作物内元素的定性分析。 （直流电弧）第三章 原子吸收光谱法一 选择15 D，A，B，A，C; 610 C，C，A，B，D；1117 A，D，B，B，C，C，C。二填空题1. 自然变宽，多普勒变宽，压力变宽；2. 锐线，样品，背景；连续，试样。3. 干燥、回话、原子化、净化。三 简答题1 为什么原子吸收现象很早就被发现，而原子吸收方法一直到20世纪50年代才建立？答：（略） 建议删去此题2 原子吸收光谱是如何产生的?答：原子的核外电子具有不同的电子能级，在通常情况下，最外层电子处于最低的能级状态，整个原子也处于最低能级状态-基态。基态原子的外层电子得到一定的能量（h=E）后，电子从低能级向
8、高能级跃迁。当通过基态原子的某辐射线具有的能量（或频率）恰好符合该原子从基态跃迁到激发态所需能量（或频率）时，该基态原子就会从入射辐射中吸收能量跃迁到激发态，引起入射光强度的变化产生原子吸收光谱。3 原子化过程是否存在热激发?对原子吸收定量分析有无影响？答：原子化过程是一个复杂的过程，试液在火焰原子化过程中，伴随着一系列反应，在这些反应中较为重要的是离解、电离、化合和还原等反应，它们不仅决定了火焰中试样的原子化效率，而且决定了火焰原子化过程中化学干扰的程度。原子化过程可能是存在热激发，但对原子吸收定量分析的影响并不重要。4 空心阴极灯发射的是单谱线还是多谱线，为什么原子吸收的分光系统在样品吸收
9、之后？答：空心阴极灯发射的是强而窄的谱线。单色器在火焰与检测器之间。如果像分光光度计那样，把单色器置于原子化器之前，火焰本身所发射的连续光谱就会直接照射在PMT上，会导致PMT寿命缩短，甚至不能正常工作。5 何谓锐线光源?在原子吸收光谱分析中为什么要用锐线光源？答：锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源，如空心阴极灯。在使用锐线光源时，光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线的中心频率一致。这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形，即峰值吸收系数Kn 在此轮廓内不随频率而改变，吸收只限于发射线轮廓内。这样，求出一定的峰值吸收系数即可测出一定的原子浓度。6 火焰类型对不同元素的原子化过程有什
10、么影响?答：火焰的性质很重要，它直接影响试液的原子化程度。火焰温度过高，产生的热激发态原子增多，对定量分析不利。在保证待测元素充分离解为基态原子的前提下，尽量采用低温火焰。同种火焰，根据使用的燃气和助燃气的比例，可分为三种类型： 化学计量火焰：也称中性火焰，使用的燃气和助燃气的比例符合化学反应配比，产生的火焰温度高，干扰少，稳定、背景低，适合于许多元素的测定，是最常用的火焰类型。 富燃火焰：也称还原焰，即燃气过量，燃烧不完全，火焰中含有大量碳，温度较化学计量火焰略低，具有还原性，适合测定较易形成难熔氧化物的元素如Mo、Cr及稀土元素。 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
11、热量，使火焰温度降低，适用于测定易解离、易电离的元素，如碱金属。7 原子吸收光谱分析中存在哪些干扰类型?如何消除干扰?答：原子吸收光谱法中的干扰效应，按其性质和产生的原因可分为光谱类干扰和非光谱类干扰。非光谱类干扰又可分为：物理干扰、化学干扰和电离干扰。光谱干扰：1）谱线重叠干扰：可通过调小狭缝或另选分析线来抑制或消除这种干扰。2）光谱通带内存在的非吸收线干扰：可减小狭缝宽度与灯电流或另选谱线。3）空心阴极灯的发射干扰：采用纯度较高的单元素灯可减免这种干扰。4）背景干扰（分子吸收与光散射干扰）：氘灯背景扣除法；塞曼背景扣除法：非光谱干扰：1）物理干扰主要指的是样品在处理、雾化、蒸发和原子化的过
12、程中，由于任何物理因素的变化而引起原子吸收信号下降的效应。消除的方法：配制与被测样品组成相同或相近的标准溶液；不知道试样组成或无法匹配试样时，可采用标准加入法。若样品溶液浓度过高，还可采用稀释法。2）化学干扰是指待测元素与共存组分之间发生化学作用所引起的干扰效应。3）电离干扰指的是在高温条件下，原子发生电离，使基态原子数减少，生成的离子不产生吸收，因此使吸光度下降。电离干扰与原子化温度和被测元素的电离电位及浓度有关。消除的方法：加入一定量的比待测元素更易电离的其它元素（即消电离剂），以达到抑制电离的目的。8 比较火焰原子化法与石墨炉原子化法优缺点。答：与火焰原子化相比，在石墨炉原子化器中，试样
13、几乎可以全部原子化，因而测定灵敏度高，对于易形成难熔氧化物的元素，以及试样含量很低或试样量很少时非常适用；缺点：共存化合物的干扰大，由于取样量少，所以进样量及注入管内位置的变动会引起误差，因而重现性较差。 9 比较原子吸收分析法与原子发射光谱法的异同。答：原子吸收光谱分析和原子发射光谱分析是互相联系的两种相反的过程。它们所使用的仪器和测定方法有相似之处，也有不同之处。原子的吸收线比发射线数目少得多，由谱线重叠引起光谱干扰的可能性很小，因此原子吸收法的选择性高，干扰少且易于克服。原子吸收法由吸收前后辐射强度的变化来确定待测元素的浓度，辐射吸收值与基态原子的数量有关系，在实验条件下，原子蒸气中基态
14、原子数比激发态原子数多得多，所以测定的是大部分原子，使得AAS法具有高的灵敏度。另外在AES法中原子的蒸气与激发过程都在同一能源中完成，而AAS法则分别由原子化器和辐射光源提供。10 比较原子吸收分光光度法与紫外可见分光光度法的异同。答：原子吸收光谱法与可见、紫外分光光度法基本原理相同，都是基于物质对光选择吸收而建立起来的光学分析法，都遵循朗伯-比尔定律。但它们的吸光物质的状态不同，原子吸收光谱法是基于蒸气相中基态原子对光的吸收，吸收的是空心阴极灯等光源发出的锐线光，是窄频率的线状吸收，吸收波长的半宽度只有1.010-3 nm，所以原子吸收光谱是线状光谱。紫外和可见光吸光光度法则是基于溶液中的
15、分子（或原子团）对光的吸收，可在广泛的波长范围内产生带状吸收光谱，这是两种方法的根本区别。四 计算题1. 解题思路：已知透过率T，据A=-lgT求出A，又已知其浓度C， 据C0=0.00434Cx/Ax (ugmL-11%)代入求得特征浓度C0=0.004 ugmL-11%2. 解：设测得矿样中金属元素的浓度为Cx 萃取到有机溶剂中，即最后定容5.00mL 加入标样的浓度C0=5.00/5.00 =1.00 (ugmL-1) (1.00+ Cx)/0.37= Cx /0.22 Cx=1.47 ugmL-1 m x=1.475=7.33 ug 7.33/0.500100%=14.66 ugg3. 解：设试液中Pb的浓度为Cx，加入的Pb标液的浓度为50.00.30/50.0=0.30 mgL-1 0.325/Cx =0.670/(0.3+Cx)Cx=0.28 mgL-1=2.810-4gL-14. 解：0.1/0.052=C
