仪器分析第二版课后习题答案
仪器分析第二版课后习题答案
【篇一:仪器分析课后习题与思考题答案】
3章紫外-可见分光光度法ui-vis
p50
3.1分子光谱如何产生?与原子光谱的主要区别
它的产生可以看做是分子对紫外-可见光光子选择性俘获的过程,
本质上是分子内电子跃迁的结果。
区别:分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产
生的,表现形式为带光谱;原子光谱法是由原子外层或内层电子能
级的变化产生的,它的表现形式为线光谱。
3.2说明有机化合物紫外光谱产生的原因,其电子跃迁有那几种类型?吸收带有那几种类型?
跃迁类型与吸收带
3.3在分光光度法中,为什么尽可能选择最大吸收波长为测量波长?因为在实际用于测量的是一小段波长范围的复合光,由于吸光物质
对不同波长的光的吸收能力不同,就导致了对beer定律的负偏离。
吸光系数变化越大,偏离就越明显。而最大吸收波长处较平稳,吸
光系数变化不大,造成的偏离比较少,所以一般尽可能选择最大吸
收波长为测量波长。
3.5分光光度法中,引起对lambert-beer定律偏移的主要因素有哪些?如何让克服这些因素的影响
偏离lambert-beer law 的因素主要与样品和仪器有关。
样品:(1)浓度 (2)溶剂 (3)光散射的影响;
克服:稀释溶液,当c 0.01mol/l时, lambert-beer定律才能成立仪器:(1)单色光(2)谱带宽度;
克服:lambert-beer law只适用于单色光,尽可能选择最大吸收波
长为测量波长
3.9 按照公式a=-lgt计算
第5章分子发光分析法
p108
5.3(b)的荧光量子率高,因为(b)的化合物是刚性平面结构,具有强烈的荧光,这种结构可以减少分子的振动,使分子与溶剂或其
他溶质分子的相互作用减少,即减少了碰撞失活的可能性
5.4苯胺的荧光在10时更强,苯胺在酸性溶液中易离子化,单苯环离子化后无荧光;而在碱性溶液中以分子形式存在,故显荧光。一般ph在7~12发生蓝色荧光。
5.5由图可得,激发最佳波长大约为355nm;荧光发射最佳波长大约为405nm
5.6为什么分子荧光分析法的灵敏度比分子吸光法的要高?
与分子吸光法相比,荧光是从入射光的直角方向检测,即在黑背景下检测荧光的发射,所以一般来说,荧光分析的灵敏度要比分子吸收法高2~4个数量级,它的测定下限在0.1~0.001ug/ml之间
第11章电位分析法
p247
11.1电位分析法的理论基础是什么?它可以分成哪两类分析方法?它们各有何特点?
用一指示电极和一参比电极与试液组成电化学电池,在零电流条件下测定电池的电动势,依此进行分析的方法。其理论基础是能斯特方程
:
分为直接电位法和电位滴定法;
直接电位法:将指示电极、参比电极与待测溶液组成原电池,测量其电极电位差,从nernst公式求出被测离子活度。
电位滴定法:根据滴定过程中指示电极电极电位的变化来确定滴定终点的容量分析法。
11.2构成电位分析法的化学电池中两电极分别称为什么?各自的特点是什么?指示电极:在电化学池中用于反映离子浓度或变化的电极。
参比电极:在温度、压力恒定的条件下,其电极电位不受试液组成变化的影响、具有基本恒定电位数值的,提供测量电位参考的电极 11.3金属基电极的共同特点是什么?
电极上有电子交换反应,即电极上有氧化还原反应的存在
11.4薄膜电极的电位(膜电位)是如何形成的?
用某些敏感膜分隔内参比溶液及待测溶液,由于敏感膜与溶液离子的选择性交换,使膜表面出现界面电位。
11.5气敏电极在构造上与一般离子选择电极不同之处是什么?
气体通过渗透膜,影响内充溶液的化学平衡,造成某一离子浓度产生变化,气敏电极实际上已经构成了一个电池,这点是它同一般电极的不同之处。
第15章色谱法引论
p316
15.3衡量色谱柱柱效
能的指标是理论塔板数,衡量色谱柱选择性的指标是选择因子(相对保留值)
15.4定温定压下,分配系数k值大的组分,在柱内移动的速度慢,滞留在固定相中的时间长,后流出柱子;反之,则先流出柱子。b组分分配系数k最小,所以b组分最先流出色谱柱
15.6色谱图上的保留距离即保留时间,由n=16*(tb/wb)2 得出b的峰底宽wb 15.17
(1)
分别得出两峰底宽,
得出分离度r,(r1部分重叠;r=1 基本分
离,分离程度达98%;r=1.5完全分离,分离程度达99.7%)(2)由(1)得r,分离度r’=1.5,根据公式(r/r’)2=n/n’ 得塔板数n’ 15.19
完全分离则r=1.5,h=1.1mm,t1=55s,t2=83s,
w1=w2
,代入得
w1=w2=18.67
,,tr取t2=83s,得n=316,l=n*h=348m
第16章气相色谱法(gc)
p346
16.1,
钢瓶
he,n
控制处理 16.5,16.8课本后面均有答案
第17章高效液相色谱(hplc)(高效液相色谱法的定义,看课本)课后练习p375
17.1, 17.3, 17.4, 17.6, 17.9, 17.11课本后面均有答案
老师课件思考题答案
绪论
⒈经典分析方法与仪器分析方法有何不同?
化学分析:即经典分析,是利用化学反应及其计量关系,确定被测物的组成和含量。如:重量(沉淀)分析、容量(滴定)分析等;仪器分析:用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法,又称为物理或物理化学分析法⒉仪器的主要性能指标的定义
1)、精密度(重现性 precision/reproducibility ):数次平行测定结果的相互一致性的程度
一般用相对标准偏差表示(rsd%),精密度表征测定过程中随机误差的大小
2)、灵敏度(sensitivity ):仪器在稳定条件下对被测量物微小变化的相应,也即仪器的输出量与输入量之比
3)、检出限(检出下限,limit of detection, lod):在适当置信概率下被检测组分的最小量或最低浓度。①最低检出浓度:满足最低检测限要求时,进样供试品溶液的浓度,常见单位:微克/毫升,纳克/毫升,克/毫升【浓度单位】;②最低检出量:最低检出量=最低检出浓度 x 进样量,常见单位:微克,纳克【重量单位】;③最低检出限:检出限dl是一种比值,用%或ppm表示,等于最低检出浓度与样品溶液浓度(通常是一个固定的限度值)的比值,因此只有在满足最低检出浓度和最低检出量的同时才能够做出检出限
4)、线性范围(linear range )
仪器的检测信号与被测物质浓度或质量成线性关系的范围;即在一定的置信度时,拟合优度检验不存在失拟的情况下,回归直线所跨越的最大的线性区间
5)、选择性(selectivity):对单组分分析仪器而言,指仪器区分待测组分与非待测组分的能力
⒊简述三种定量分析方法的特点和应用范围
1)、工作曲线法:标准曲线法、外标法。
特点:准确、直观,可消除一部分偶然误差,需对照空白。
适用于大多数定量分析。
2)、标准加入法:增量法。
特点:可消除机体效应带来的影响。
适用于待测组分浓度不为0,输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况。
3)、内标法:
特点:可消除样品处理过程的误差。
适用条件:内标物和待测物性质相近、浓度相近、有相近的响应,
内标物既不干扰待测组分又不被其他杂志干扰。
光谱分析法引论
1、吸收光谱和发射光谱的电子能动级跃迁的关系
吸收光谱:当物质所吸收的电磁辐射能与该物质的原子核、原子或
分子的两个能级间跃迁所需的能量满足△e = hv的关系时,将产生
吸收光谱。 m + hv ?? m*
发射光谱:物质通过激发过程获得能量,变为激发态原子或分子
m* ,当从激发态过渡到低能态或基态时产生发射光谱。
m* ?? m + hv
2线光谱和带光谱
分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的,表现形式为带光谱(uv-vis)、(ir)、(mfs)、(mps)
原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的,它的表现
形式为线光谱(aes)、(aas)、(afs)、(xfs)等。
原子吸收光谱aas
⒈引起谱线变宽的主要因素有哪些?
⑴自然变宽:无外界因素影响时谱线具有的宽度
⑷自吸变宽:光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所
吸收产生自吸现象。
⑸场致变宽(field broadening):包括stark变宽(电场)和zeeman
变宽(磁场) ⒉火焰原子化法的燃气、助燃气比例及火焰高度对被测
元素有何影响?
①化学计量火焰:由于燃气与助燃气之比与化学计量反应关系相近,又称为中性火焰,这类火焰, 温度高、稳定、干扰小背景低,适合于许多元素的测定。②贫燃火焰:指助燃气大于化学计量的火焰,它
的温度较低,有较强的氧化性,有利于测定易解离,易电离元素,如
碱金属。
③富燃火焰:指燃气大于化学元素计量的火焰。其特点是燃烧不完全,温度略低于化学火焰,具有还原性,适合于易形成难解离氧化
物的元素测定;干扰较多,背景高。
⒊原子吸收光谱法中的干扰有哪些?如何消除这些干扰?
1)物理干扰:
消除方法:①稀释试样;②配制与被测试样组成相近的标准溶液;
③采用标准化加入法。
2)化学干扰:
消除:分不同情况采取不同方法。(1)选择合适的原子化方法:提高
原子化温度,化学干扰会减小,在高温火焰中p043-不干扰钙的测定。(2)加入释放剂(广泛应用)(3)加入保护剂:edta、8—羟基喹
啉等,即有强的络合作用,又易于被破坏掉。(4)加基体改进剂(5)分离法
3)电离干扰:
消除的方法:加入过量消电离剂。所谓的消电离剂, 是电离电位较低
的元素。加入时, 产生大量电子, 抑制被测元素电离。
eg, k ---- k+ + e
ca2++ e --- ca
4)光谱干扰:
消除:①非共振线干扰:多谱线元素--减小狭缝宽度或另选谱线;
②谱线重叠干扰--选其它分析线
5)背景干扰:也是光谱干扰,主要指分子吸与光散射造成光谱背景。
【篇二:仪器分析课后习题解答】
.简要说明气相色谱分析的分离原理
答:借在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?
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,因为分配系数只于组分的性
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.
解: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,以免引起固定液的挥发流失。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。
(5)对担体的要求:担体表面积要大,表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小(但不过小以免使传质阻力过大)
进样速度要快,进样量要少,一般液体试样0.1~5ul,气体试样
0.1~10ml.
(6)气化温度:气化温度要高于柱温30-70℃。
6.试述速率方程中a, b, c三项的物理意义. h-u曲线有何用途?曲线
的形状主要
受那些因素的影响?
解:参见教材p14-16
a 称为涡流扩散项 ,
b 为分子扩散项,
c 为传质阻力项。
下面分别讨论各项的意义:
(2) 分子扩散项 b/u 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 ( 纵向 ) 存在着
浓差而形成浓度梯度,因此使运动着的分子产生纵向扩散。而
b=2rdg
r 是因载体填充在柱内而引起气体扩散路径弯曲的因数 ( 弯曲因子 ) ,d g 为组分在气相中的扩散系数。分子扩散项与 d g 的大小成正比,
而 d g 与组分及载气的性质有关:相对分子质量大的组分,其 d g
小 , 反比于载气密度的平方根或载气相对分子质量的平方根,所以采
用相对分子质量较大的载气 ( 如氮气 ) ,可使 b 项降低, d g 随柱
温增高而增加,但反比于柱压。弯曲因子 r 为与填充物有关的因素。 (3) 传质项系数 cu c 包括气相传质阻力系数 c g 和液相传质阻力系
数 c 1 两项。
所谓气相传质过程是指试样组分从移动到相表面的过程,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。这种过
程若进行缓慢,表示气相传
质阻力大,就引起色谱峰扩张。对于填充柱:
液相传质过程是指试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部,
并发生质量交换,达到分配平衡,然后以返回气液界面的传质过程。这个过程也需要一定时间,在此时间,组分的其它分子仍随载气不
断地向柱口运动,这也造成峰形的扩张。液相传质阻力系数 c 1 为:对于填充柱,气相传质项数值小,可以忽略。
由上述讨论可见,范弟姆特方程式对于分离条件的选择具有指导意义。它可以说明,填充均匀程度、担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张的影响。
用在不同流速下的塔板高度 h 对流速 u 作图,得 h-u 曲线图。在曲
线的最低点,塔板高度 h 最小 ( h 最小 ) 。此时柱效最高。该点所对
应的流速即为最佳流速 u 最佳,即 h 最小可由速率方程微分求得:当流速较小时,分子扩散 (b 项 ) 就成为色谱
峰扩张的主要因素,此时应采用相对分子质量较大的载气 (n2 ,
ar ) ,使组分在载气中有较小的扩散系数。而当流速较大时,传质
项 (c 项 ) 为控制因素,宜采用相对分子质量较小的载气 (h2 ,he ) ,
此时组分在载气中有较大的扩散系
数,可减小气相传质阻力,提高柱效。
7. 根据速率方程判断,当下述参数改变时: (1)增大分配比,(2) 流动
相速度增加,
(3)减小相比, (4) 提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么?
答:(1)保留时间延长,峰形变宽
(2)保留时间缩短,峰形变窄
(3)保留时间延长,峰形变宽
(4)保留时间缩短,峰形变窄
8.为什么可用分离度r作为色谱柱的总分离效能指标?
1??1kr??n()()4?1?k (y1?y2)
分离度同时体现了选择性与柱效能,即热力学因素和动力学因素,将实现分离的可能性与现实性结合了起来. tr(2)?tr(1)
9.能否根据理论塔板数来判断分离的可能性?为什么?
答: 不能,有效塔板数仅表示柱效能的高低,柱分离能力发挥程度的标志,而分离的可能性取决于组分在固定相和流动相之间分配系数的差异.
10.试述色谱分离基本方程式的含义,它对色谱分离有什么指导意义?答:色谱分离基本方程式如下:
r?1??1kn()()4?1?k
它表明分离度随体系的热力学性质(a和k)的变化而变化,同时与色谱柱条件(n改变)有关
(1)当体系的热力学性质一定时(即组分和两相性质确定),分离度与n 的平方根成正比,对于选择柱长有一定的指导意义,增加柱长可改进分离度,但过分增加柱长
【篇三:仪器分析原理(何金兰版)课后答案】
>第1章
1 为什么说光波是一种横波?
答: 我们知道,当波的传播方向与其振动方向垂直时,称为横波;光波是一种电磁波, 而电磁波在
空间的传播方向与其电场矢量和磁场矢量的振动平面垂直;所以,光波是一种横波。
2 计算下列辐射的频率,波数及辐射中一个光子的能量
(1)钠线(d线)589.0nm;
(2)波长为200cm的射频辐射;
(3)波长为900pm的x射线。
==3.38310-15(j) ??7cm589.0?10
3 吸光度与透光率的换算
(1)将吸光度为0.01, 0.30, 1.50换算为透光率;
(2)透光率为10.0%, 75.0%, 85.5%换算为吸光度。
解:(1) ∵a=log(1/t) ∴ logt=-a=-0.01, ∴ t=10-0.01=97.7%
∴ logt=-a=-0.30, ∴ t=10-0.30=50.1%
∴ logt=-a=-1.50, ∴ t=10-1.50=3.16%
(2) a=log(1/t)=log100/10=log10=1.00
a=log(1/t)=log100/75=log1.333=0.125
a=log(1/t)=log100/85.5=log1.17=0.068
物溶液在1 cm的吸收池中的透光率为43.2%。问该溶液的浓度为多少?
得其透光率为58.6%。试确定其摩尔吸光系数。
cm长的吸收池中,在470nm波长处,测得其透光率为30.0%。试确定其摩尔吸光系数。
8 以邻二氮菲光度法测二价铁, 称取试样0.500g, 经过处理后,配成试液加入显色剂,最后定容
解:首先求出二价铁的浓度c1:
而试样的总浓度为c=0.5/50=0.01(g/ml)
溶液稀释一倍后,∵吸光度a = 0.430/2 =0.215
∴其透光率t= 10-0.215=60.9%
9 有两份不同浓度的同一溶液,当吸收池长为1.00 cm时,对某一波长的透光率分别为(a)为65.0%
和(b)为41.8%,求:
(1)两份溶液的吸光度;
(3)计算在该波长下,此物质的摩尔吸光系数。
解:(1) aa = -logt = -log65.0% = 0.187;aa = -log41.8% = 0.379
(2) 因为同一溶液浓度不同, 所以摩尔吸光系数相同
解:首先, 根据已知条件求出两物质在不同波长下的摩尔吸光系数:然后, 根据混合溶液在不同波长下的吸光度求出浓度:
11 试液中ca的浓度为3?g/ml,测得的吸光度值为0.319,问产生1%吸收信号对应的浓度为多少?解:此题主要知道1%吸收相当于吸光度值为0.0044, 然后根据吸光度与浓度成正比的关系计算:
12 写出下列各种跃迁的能量和波长范围:
(1)原子内层电子跃迁;
(2)原子外层价电子跃迁;
(3)分子的电子能级跃迁;
(4)分子的振动能级跃迁;
(5)分子的转动能级跃迁。
(2) 原子外层价电子跃迁; 6.2~1.6 200~800nm
(3) 分子的电子能级跃迁; 6.2~1.6 200~800nm
13 某种玻璃的折射率为1.700, 求光在此玻璃中的传播速度。
∴光在此玻璃中的传播速度
∴在结晶石英中的波长
在熔凝石英中的波长
∴穿过该玻璃时每个光子的能量
16 阐述光的干涉和光的衍射的本质区别。
解:干涉是有固定光程差的、频率相同的两束或多束光波的叠加过程, 干涉中光的传播方向没有改
变;而光的衍射是单波束光由于绕过障碍物而产生的叠加过程, 或者说是次波在空间的相干叠加, 衍射中光的传播方向会改变。
第2章
1 解释光谱项的物理涵义,光谱项符号3d1、3p1/2和21s1/2中各字母和数字分别代表什么意义?解:原子光谱项的物理涵义有二:其一是代表原子中电子的组态。根据描述原子核外电子的运动
状态的四个量子数n、l、m、ms的耦合规则, 来描述原子中电子的组态, 而且, 同一组态中的两个电子由于相互作用而形成不同的原子态, 也能用光谱项描述;其二能描述原子光谱的谱线频率。因为, 实际上, 每一谱线的波数都可以表达为两光谱项之差。
32d1: 3表示主量子数n =3, d表示角量子数l=2, 左上角的2表示称为光谱项的多重性, 即
(2s+1)=2, 所以, 总自旋量子数s=1/2;
32p1/2:同样, n =3, p表示角量子数l=1, 总自旋量子数s=1/2, 内量子数j=1/2;
21s1/2:同样, n =2, s表示角量子数l=0, 总自旋量子数s=1/2, 内量子数j=1/2。
2 推算n2s、n2p、n2d、n2f、n2g和n3s、n3p、n3d、n3f各光谱项中的光谱支项的j值、多重性
及统计权重。
解:∵ j = l+s,从j = l+s到l-s,可有(2s+1)或(2l+1)个值,
多重性为(2s+1), 统计权重g=2j+1,
那么, 在n2s中: l=0, (2s+1)=2, 则s=1/2 ∴ j = l+s=0+1/2 = 1/2, 且j值个数为(2l+1)=(2
30+1)=1个, 多重性为2, 统计权重g=2j+1=2 ;
同理, 在n2p中: l=1, s=1/2, ∴ j = l+s=1+1/2 = 3/2,
j = l-s=1-1/2 = 1/2, 多重性为2,
统计权重g=2j+1为4, 2 ;
在n2d中: l=2, s=1/2, ∴ j = l+s=2+1/2 = 5/2, j = l+s-1=3/2, j值个数为(2s+1)=(2
31/2+1)=2个, 多重性为2, 统计权重g=2j+1为6, 4 ;
在 n2f中:l=3, s=1/2, ∴ j = 3+1/2 = 7/2, j = 3+1/2-1 = 5/2, 多重性为2, 统计权重
g=2j+1为8, 6 ;
在n2g中:l=4, s=1/2, ∴ j = 4+1/2 = 9/2, j = 4+1/2-1 = 7/2, 多重性为2, 统计权重
g=2j+1为10, 8;
在n3s中:l=0, s=1,∴ j = 0+1 = 1, 且j值个数为(2l+1)=(230+1)=1个, 多重性为
(2s+1)=3, 统计权重g=2j+1为3;
在n3p中:l=1, s=1,∴ j = l+s=1+1 = 2, j = l+s-1=1+1-1 = 1, j = l-s=1-1=0, j值
共有(2s+1)或(2l+1)=3个, 多重性为3, 统计权重g=2j+1为5, 3, 1;在n3d中:l=2, s=1,∴ j = 2+1 = 3, 2+1-1= 2, 2-1=1 共有3个j;多重性为3, 统
计权重g=2j+1为7, 5, 3;
3在nf中:l=3,s=1,∴ j = 3+1 = 4, 3+1-1=3, 3-1=2 共有3个j, 多重性为3, 统
计权重g=2j+1为9, 7, 5;
3 解释当原子能级的总角量子数大于总自旋量子数时,2s+1在光谱项中的含义?
解:由于存在着轨道运动与自旋运动的相互作用, 即存在着ls耦合, 使某一l的光谱项能分裂
为(2s+1)个j值不同的、能量略有差异的光谱支项, (2s+1)称为光谱的多重性;但是当原子能级的总角量子数大于总自旋量子数即l<s时,由于j值必须是正值, 所以光谱支项虽然为(2l+1)个, 但(2s+1)仍然叫做光谱的多重性, 此时并不代表光谱支项的数目。
4 解释下列名词:
(1)激发电位和电离电位;
(2)原子线和离子线;
(3)等离子体;
22
(4)谱线的自吸;
(5)共振线和主共振线。
解:(1) 激发电位和电离电位:使原子从基态到激发到产生某谱线
的激发态所需要的加速电位称
为该谱线的激发电位;将原子电离所需要的加速电位称为电离电位。
(2) 原子线和离子线:原子外层电子能级跃迁产生的谱线称为原子线;离子外层电子能级跃迁
产生的谱线称为离子线。
(3) 谱线的自吸:原子受激产生谱线的同时, 同元素的基态原子或低
能态原子将会对此辐射产生吸收,此过程称为元素的自吸过程。
(4) 共振线和主共振线:电子在激发态和基态之间跃迁产生的谱线称
为共振线;第一激发态与基态之间跃迁产生的谱线属于第一共振线,或主共振线。
5 cu 327.396nm 和na589.592nm均为主共振线,分别计算其激发
电位。
解:根据公式(2.1) 对于na589.592nm:
=3.37310-1936.2431018ev=2.1ev
6 简述原子发射光谱线强度的主要影响因素。
答:①统计权重,谱线强度与统计权重成正比;②激发电位,谱线
强度与激发电位是负指数关系,
激发电位愈高,谱线强度愈小;③谱线强度与跃迁几率成正比, 所以主共振线的强度最大;④温度升高,可以增加谱线的强度, 但增加电
离减少基态的原子数目, 所以,要获得最大强度的谱线,应选择最适
合的激发温度。⑤谱线强度与被测元素浓度成正比。
7 解释下列名词:吸收谱线的半宽度、积分吸收、峰值吸收、峰值
吸光度和锐线光源。
积分吸收:在吸收线轮廓内,吸收系数的积分称为积分吸收, 它表示
吸收的全部能量;
峰值吸收:吸收线中心波长所对应的吸收系数;
峰值吸光度:在实际测量中, 原子对辐射的吸收用中心频率的峰值吸
收来表示称为峰值吸光
度;
锐线光源:发射线的半宽度远远小于吸收线的半宽度,而且两者的
中心频率与一致, 称为锐线
光源。
8 试说明原子吸收光谱定量分析的基本关系式及应用条件。
答:原子吸收光谱定量分析的基本关系式为:a = kc (k为常数);
应用条件:采用锐线光源是原子吸收光谱分析的必要条件。
9 试说明原子发射光谱定量分析的基本关系式及应用条件。
答:原子发射光谱定量分析的基本关系式:
i = a c b式中a为与测定条件有关的系数, b为自吸系数;
应用条件:测量中必须保证a 稳定, 即试样蒸发过程基本一致, 所以试样形态、试样组成等要
基本一致;为了保证b=1, 则试样浓度不能太大。
10 在2500k时,mg的共振线285.21nm为31s0—31p1跃迁产生的,计算其基态和激发态的原子数
之比。