原子吸收光谱法习题及答案

原子吸收分光光度法

答：相同点： 属于原子光谱, 对应于原子的外层电子的跃迁； 是线光谱, 用共振线灵敏度高,

均可用于定量分析．

答：相同点： 二者都为吸收光谱,吸收有选择性,主要测量溶液,定量公式：

器结构具有相似性．

不同点：

原子吸收光谱法

紫外――可见分光光度法

(1) 原子吸收 分子吸收 (2) 线性光源

连续光源

(3) 吸收线窄,光栅作色散元件 吸收带宽,光栅或棱镜作色散元件

(4) 需要原子化装置 (吸收池不同 ) 无

(5) 背景常有影响,光源应调制

(6) 定量分析 定性分析、定量分析

(7)

干扰较多,检出限较低

干扰较少,检出限较低

A=kc ，仪

2．试比较原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法有哪些异同点？

1．试比较原子吸收分光光度法与紫外 - 可见分光光度法有哪些异同点？

不同点： 原子发射光谱法 原子吸收光谱法 原子荧光光谱法 (1) 原理

发射原子线和离子线

基态原子的吸收

自由原子 (光致发

发射光谱

吸收光谱 发射光谱 (2)测量信号 发射谱线强度

吸光度

荧光强度

(3)定量公式 IgR=IgA + bIgc

A=kc

I f=kc

(4)光源作用不同

使样品蒸发和激发

线光源产生锐线

连续光源或线光源

(5) 入射光路和检测光路 直线

直线 直角 (6)谱线数目

可用原子线和 离子线 (谱线多 )

原子线 (少 )

原子线 (少 )

(7)分析对象 多元素同时测定 单元素 单元素、多元素

(8)应用 可用作定性分析 定量分析 定量分析 (9)激发方式 光源

> t ■ r 、■ ►、 r .有原子化装置 有原子化装置

__»• .

—,_■- —…—■-(10)色散系统

棱镜或光栅

光栅

可不需要色散装置 ( 但

有滤光装置 ) (11)干扰 受温度影响严重

温度影响较小

受散射影响严重

(12)灵敏度 高 中 高 (13)精密度

稍差

适中

适中

1.013 IO -3

Pa ,火焰温度为 2 500K 时，电离平

) 3．已知钠蒸气的总压力(原子＋离子)为

衡常数(用压力表示)为 4.86 10

-4

Pa 。试计算:

(1 )未电离钠原子的分压和电离度

不计］

解: (1)Na = = Na

+

+ e

则未电离的钠原子的分压为

5.135X 10-4

Pa

(2)加入钾缓冲剂

Pl Na

p Na

9.667 10 4

Pa

4

9.667 10

3

则钠原子占总的分数为1.013 10

N 1

g 1 (3)A=K '0, N 0 为基态原子数.(I j = A ij E i N 1, N o

g 。

A 1=K ' • 0.506A 2=K ' • 0.©54 A 2 A 1

0.954 0.506 0 88

A 1

0.506

.

4.设测定硅时，N 2O-乙炔焰温度为 3 000± 100 K,Si I 251.9 nm 上能级的能量为 4.95eV ,

下能级的能量为 0.0279eV 。试计算谱线发射强度及吸光度因温度变化引起的相对波动(即

I / I 及 A / A 值)。

［提示：从温度变化导致波耳兹曼因子

e

-E/kT

变化去考虑］

解：已知 7=251.9 nm ,

k=1.380 X10-23

J K -1

,用 eV 表示为 k=8.614 氷0-5

eVK -1

,

谱线251.9nm 对应的能量为4.95eV ,在此温度下，基态原子数占绝大多数，认为 N 。代

替总的原子数N .

(2) 加入钾为缓冲剂，电子分压为为 1.013 10-2

Pa 时未电离的钠原子的分压。

(3)设其它条件(如温度等)不变, 加入钾后的钠原子线发射强度和吸光度的相对变化。 ［提示：火焰气态原子行为可近似看成

“理想”气体，即

p=n kT 。火焰气体的电离忽略

b 2/a 4.86 10 4

Pa b 1.013 10 3

Pa

a 5.135 10

b 4.995

10 4

Pa 4

Pa

x —

电离度

a

—0.494 b K

P e P Na

4.86 10 4 Pa

P Na

1.013 10 2 (1.013 10 3

4.86 10 4

Pa

0.954

N i N ； ■^-exp( E i / kT) g

N i

则

^^Nexp( E j /kT) g 。

dN i 于是将N i 对T 求导数，得到

g?e 啓

dT

E i /kT (1)发射线强度与激发态原子数成正比，则温度变化引起的谱线发射强度的相对变化为

丄

_Ni

厂~N~

E i

(E i =4.95 -0.0279=4.922eV)

I T=2900K 时，1 I

4.922

8.614 10 5

4.922

29002 T=3000K 时，1

8.614 105

30002

I 4.922

T=3000K 时，1 8.614 10 5 31002

100 100 100 (2)吸光度A 与基态原子数成正比，于是温度变化引起的吸光度相对波动为 0.679 0.635

0.595

N i g i ——e N g 0 2 E

kT 匚i 丁

2 T kT

统计权重比为1 T=2900 时, △鱼

e A g 0 4.922

8.614 10 5

2900

T=3000 时, △鱼

e A g 0 E i

kT E i kF T=3100 时, 巴鱼

e A g 0 亘 kT kT Ei _ 2

8.614 10 5

2

29002 4.922 8.614 10 5

2 3000 4.922 8.614 10 5 31002

4.922 100

5.88 由未知试样得到的吸光度为 4.922 8.614 10 5 3000 4.922 8.614 10 5 3100

100 1.88 3.39 10 9 5.用原子吸收法测定元素 M 时。 0.435,若 加入1毫升100mg- L -1

的M 标准溶液, 度是多少?

解：标准加入法 A kc x 0.435 A k 0.835

10 9

10 9 9毫升试样中 测得该混合液吸光度为 0.835 .问未知试液中M 的浓 解得 C x =9.81mg L -1