中山大学仪器分析习题集

二、填空题：

分子的能量主要为电子能、振动能、转动能三项能量之和。

在色谱分析中，分配系数是指一定温度、压力下，组分分配达到平衡时组分在固定相和流动相中的浓度比。

在色谱分析中，分离度指相邻两个色谱峰保留值之差与两峰底宽平均值之比。

仪器分析所涉及的定量分析中，常用的校正方法有标准曲线法、内标法和标准加入法。

在31S0-31P1、31S0-31D2、33P2-33D3、43S1-43P1跃迁中，不能发生的是31S0-31D2 。紫外－可见吸收光谱产生于分子中价电子在电子能级间的跃迁的跃迁；红外光谱产生于分子中振动能级的跃迁的跃迁；原子光谱产生于原子外层电子能级间的跃迁的跃迁。

通常，可见分光光度计和紫外光度计的吸收池材料分别为玻璃和石英。

色谱定量分析中常用的定量方法有外标法，内标法，归一化法三种。当样品中不是所有组分都能出峰，不要求对所有组分作定量分析时，宜采用外标法或内标法。

组分A从色谱柱流出需15.0min，组分B需25.0min，而不被色谱柱保留的组分P流出柱需2.0min。（1）B 组分对A组分的相对保留值是 1.77 。（2）A组分在柱中的容量因子是 6.5 。（3）B组分在柱中的容量因子是11.5 。

如果在其他色谱条件不变的情况下，固定相的用量增加一倍，样品的调整保留时间会增大。GC用气体作流动相，又叫载气。常用的载气有H2 ，He ，N2 三种。

气相色谱检测器可分为质量型和浓度型两类，属于质量型检测器的有氢火焰离子化和火焰光度，属于浓度型检测器的有热导池和电子捕获。

原子光谱的特征为线光谱，分子光谱的特征为带光谱。

对于紫外及可见分光光度计，在可见光区可以用玻璃吸收池，而紫外光区则用石英吸收池进行测量。

在碱性条件下利用氟离子选择电极测定F-离子，常会使测定结果偏高。

双波长分光光度计在仪器设计上通常采用 1 个光源， 2 个单色器和 1 个吸收池。气相色谱定量分析中对归一化法要求的最主要的条件是所有的组分都要出现色谱峰。

在AES中，元素的原子从中心发射电磁辐射，所发射的电磁辐射可能被处在边缘的同一元素基态原子或较低能级的原子吸收，使检测器接受到的谱线强度降低。将这种在高温时原子所发射的某一波长辐射被处在边缘低温状态的同种原子所吸收的现象称为谱线的自吸。

多普勒变宽是由于原子在空间作无规则热运动所导致的，故又称热变宽。

程序升温指：对组成复杂、沸程宽的多组分样品进行气相色谱分析时，通过逐渐升高色谱温度，使各组分依沸点低高的顺序依次流出色谱柱而获得好的分离的方法技术。

梯度淋洗指：对组成复杂、含有多种不同极性组分样品进行液相色谱分析时，通过逐渐调节溶剂非极性和极性成分的比例而改变混合溶剂的极性，根据“相似相溶”的原则，逐渐将不同极性的组分依次洗出色谱柱而获得良好分离的方法技术。

若共存元素在气相中生成气体分子、氧化物、盐类等分子，由它们产生的分子吸收光谱与光源发射的分析元素共振线重叠，将产生干扰，这种干扰常称为背景吸收。

原来处于激发态的粒子回到低能级或基态时，往往会发射电磁辐射，这样产生的光谱为发射光谱。

在某些情形下，激发态原子或分子可能先通过无辐射跃迁过渡到较低激发态，然后再以辐射跃迁的形式过渡到基态，或者直接以辐射跃迁的形式过渡到基态。通过这种方式获得的光谱，称为荧光光谱。

由原子能级之间跃迁产生的光谱称为原子光谱。

由分子能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。

保留时间指从进样开始到色谱峰最大值出现时所需要的时间。

死体积指不被保留的组分通过色谱柱所消耗的流动相的体积。

在AAS法中，由基态电子从基态能级跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线称为共振线。

锐线光源指能够发射出谱线很窄，且发射线的中心频率与吸收线中心频率完全重合的光源。红外光谱中，分子吸收红外辐射后，由基态振动能级跃迁至第一振动激发态所产生的吸收峰称为基频峰。

色谱分析中，将一定量的纯物质作为内标物加入到准确称量的试样中，根据试样和内标物的质量以及被测组分和内标物的峰面积可求出被测组分的含量，这种方法称为内标法。

三、简答题：

1 比较原子发射光谱分析和原子吸收光谱分析中原子化方法的异同。

异：对于原子发射光谱，元素受到热、电、光、等离子体等能量激发成为激发态原子或离子，再回到低能态或基态时所发射的光谱。原子发射光谱可对试样进行定性分析、定量分析以及半定量分析。对于原子吸收光谱，在原子化装置中完成试样的蒸发、干燥和原子化过程，产生基态原子，吸收锐线光源所发射出的特征线光谱后产生吸收光谱。原子吸收光谱可进行定量分析，得到试样的准确定量结果。

同：皆为原子光谱。

2 试从原理、仪器、应用三方面对原子发射（AES）、原子吸收（AAS）、原子荧光（AFS）光谱法进行简要的比较。

AES、AAS、AFS皆为原子光谱。AES反映激发态原子跃迁回基态时的光谱行为，AAS为基态原子对共振线的吸收，AFS为基态原子吸收辐射后的一个能级跃迁过程。AAS和AFS的仪器结构比较类似，由光源、原子化器、单色器、检测器组成。在AES中，原子化装置即为光源，不再需另外的辐射光源。AFS中检测光路与激发光入射方向相互垂直。应用方面，原子发射光谱可对试样进行定性分析、定量分析以及半定量分析，原子吸收光谱可进行定量分析，原子荧光光谱着重于对汞、砷等元素进行分析。

6 简述气相色谱的原理、色谱仪的大致结构。

基于试样中组分在载气的带动下进入色谱柱，在固定相和流动相中经吸附－去吸附、分配－再分配等一系列过程从而得到分离。五大系统有：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。

7 分子光谱和原子光谱有何区别？各自包括哪些具体的分析方法？

AES、AAS、AFS皆为原子光谱。原子光谱为线光谱。AES反映激发态原子跃迁回基态时的光谱行为，AAS为基态原子对共振线的吸收，AFS为基态原子吸收辐射后的一个能级跃迁过程。分子光谱有可见/紫外吸收、红外、拉曼等。分子光谱产生过程中可能涉及到电子能级、振动能级、转动能级的跃迁，因而为带光谱。

8 红外光谱中的基团频率和“指纹区”指的是什么？各有什么特点？对有机化合物的分析各起到什么作用？

组成分子的各种原子基团都有自己的特征红外吸收的频率范围和吸收峰，称这些能用于鉴定原子基团存在并有较高强度的吸收峰为特征峰，其相应的频率称为特征频率或基团频率。基团频率有一定的范围，吸收峰较强，用于鉴定原子基团的存在。

“指纹区”：在1300 cm-1～400 cm-1（7.7(m~25(m）范围的光谱区，分子构型和结构的微小差别都可引起吸收峰分布的明显改变。这一区域内的光谱对于分子来说就好像“指纹”对人一样，具有各自独特的特征，可用于区分化合物的精细结构。

9分光光度法定性定量的依据

紫外－可见吸收光谱定性的依据：