仪器分析课后习题答案市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第八章习题解答第八章习题解答(原子吸收原子吸收)1.简述原子吸收分光光度法基本原理，并从原理上比较发射光谱法和原子吸收光谱法异同点及优缺点解：AAS是基于物质所产生原子蒸气对特定谱线吸收作用来进行定量分析方法AES是基于原子发射现象，而AAS则是基于原子吸收现象二者同属于光学分析方法原子吸收法选择性高，干扰较少且易于克服。原子吸收法选择性高，干扰较少且易于克服。因为原于吸收线比发射线数目少得多，这么谱线重合因为原于吸收线比发射线数目少得多，这么谱线重合 几率小得多。而几率小得多。而且空心阴极灯普通并不发射那些邻近波长辐射线经，所以其它辐射线且空心阴极灯普通并不发射那些邻近波长辐射线经，所以其它辐射线干扰较小。干扰较小。原子吸收含有更高灵敏度。原子吸收含有更高灵敏度。在原子吸收法试验条件下，原子蒸气中基态在原子吸收法试验条件下，原子蒸气中基态 原于数比激发态原子数多原于数比激发态原子数多得多，所以测定是大部分原得多，所以测定是大部分原 子。子。原子吸收法原子吸收法 比发射法含有更佳信噪比比发射法含有更佳信噪比这是因为激发态原子数温度系数显著大于基态原子。这是因为激发态原子数温度系数显著大于基态原子。第1页2何谓锐线光源？在原子吸收光谱分析中为何要用锐线光源？解：锐线光源锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度光源，如空心阴极灯。在使用锐线光源时，光源发射线半宽度很小，而且发射线与吸收线中心频率一致。这时发射线轮廓可看作一个很窄矩形，即峰值吸收系数K 在此轮廓内不随频率而改变，吸收只限于发射线轮廓内。这么，求出一定峰值吸收系数即可测出一定原子浓度。3在原子吸收光度计中为何不采取连续光源（如钨丝灯或氘灯），而在分光光度计中则需要采取连续光源？解：即使原子吸收光谱中积分吸收与样品浓度呈线性关系，但因为原子吸收线半宽度很小，假如采取连续光源，要测定半宽度很小吸收线积分吸收值就需要分辨率非常高单色器，当前技术条件尚达不到，所以只能借助锐线光源，利用峰值吸收来代替而分光光度计测定是分子光谱，分子光谱属于带状光谱，含有较大半宽度，使用普通棱镜或光栅就能够到达要求而且使用连续光源还能够进行光谱全扫描，能够用同一个光源对各种化合物进行测定第2页4原子吸收分析中，若产生下述情况而引致误差，应采取什么办法来减免之？（）光源强度改变引发基线漂移，（）火焰发射辐射进入检测器（发射背景），（）待测元素吸收线和试样中共存元素吸收线重合解：(1)选择适宜灯电流，并保持灯电流稳定，使用前应该经过预热(2)能够采取仪器调制方式来减免，必要时可适当增加灯电流提升光源发射强度来改进信噪比(3)能够选取其它谱线作为分析线假如没有适当分析线，则需要分离干扰元素第3页5原子吸收分析中，若采取火焰原子化法，是否火焰温度愈高，测定灵敏度就愈高？为何？解:不是.因为伴随火焰温度升高,激发态原子增加,电离度增大,基态原子降低.所以假如太高,反而可能会造成测定灵敏度降低.尤其是对于易挥发和电离电位较低元素,应使用低温火焰.6石墨炉原子化法工作原理是什么？与火焰原子化法相比较，有什么优缺点？为何？解:石墨炉原子化器是将一个石墨管固定在两个电极之间而制成,在惰性气体保护下以大电流经过石墨管,将石墨管加热至高温而使样品原子化.与火焰原子化相比,在石墨炉原子化器中,试样几乎能够全部原子化,因而测定灵敏度高.对于易形成难熔氧化物元素,以及试样含量很低或试样量极少时非常适用.缺点:共存化合物干扰大,因为取样量少,所以进样量及注入管内位置变动会引发误差,因而重现性较差.第4页7说明在原子吸收分析中产生背景吸收原因及影响，怎样防止这一类影响？解:背景吸收是因为原子化器中气态分子对光吸收或高浓度盐固体微粒对光散射而引发,它们属于一个宽频带吸收.而且这种影响普通伴随波长减短而增大,同时伴随基体元素浓度增加而增大,并与火焰条件相关.能够针对不一样情况采取不一样办法,比如火焰成份中OH,CH,CO等对光吸收主要影响信号稳定性，能够经过零点调整来消除，因为这种吸收随波长减小而增加，所以当测定吸收波长位于远紫外区元素时，能够选取空气H2,Ar-H2火焰对于火焰中金属盐或氧化物、氢氧化物引发吸收通常利用高温火焰就可消除。有时，对于背景吸收也可利用以下方法进行校正：(1)邻近线校正法;(2)用与试液组成相同标液校正；(3)分离基体第5页8背景吸收和基体效应都与试样基体相关，试分析它们不一样之处解：基体效应是指试样在转移、蒸发过程中任何物理原因改变对测定干扰效应。背景吸收主要指基体元素和盐分粒子对光吸收或散射，而基体效应则主要是因为这些成份在火焰中蒸发或离解时需要消耗大量热量而影响原子化效率，以及试液黏度、表面张力、雾化效率等原因影响。9应用原子吸收光谱法进行定量分析依据是什么？进行定量分析有哪些方法？试比较它们优缺点解：在一定浓度范围和一定火焰宽度条件下，当采取锐线光源时，溶液吸光度与待测元素浓度成正比关系，这就是原子吸收光谱定量分析依据。惯用两种方法进行定量分析：（）标准曲线法：该方法简便、快速，但仅适合用于组成简单试样。（）标准加入法：本方法适合用于试样确实切组分未知情况。不适合于曲线斜率过小情况。第6页10确保或提升原子吸收分析灵敏度和准确度，应注意那些问题？怎样选择原子吸收光谱分析最正确条件？解：应该从分析线选择、光源（空心阴极灯）工作电流、火焰选择、燃烧器高度选择及狭缝宽度等几个方面来考虑，选择最正确测定条件。11从工作原理、仪器设备上对原子吸收法及原子荧光法作比较。解：从工作原理上看，原子吸收是经过测定待测元素原子蒸气对其特征谱线吸收来实现测定，属于吸收光谱，而原子荧光则是经过测量待测元素原子蒸气在辐射能激发下所产生荧光强度来实现测定，属于发射光谱。在仪器设备上，二者非常相同，不一样之处于于原子吸收光谱仪中全部组件排列在一条直线上，而荧光光谱仪则将光源与其它组件垂直排列，以消除激发光源发射辐射对检测信号影响。第7页12.用波长为213.8nm,质量浓度为0.010mg.mL-1锌标准溶液和空白溶液交替连续测定10次,用统计仪统计格数以下.计算该原子吸收分光光度计测定锌元素检出限.序号序号12345统计仪格数13.513.014.814.814.5序号序号678910统计仪格数14.014.014.814.014.2解解:求出噪声标准偏差为求出噪声标准偏差为s s=0.597,吸光度平均值为吸光度平均值为14.16,代入代入检测限表示式得检测限表示式得:C3s s/A=0.010 0.597/14.16=0.0013m mg.mL-1第8页13.测定血浆试样中锂含量,将三份0.500mL血浆试样分别加至5.00mL水中,然后在这三份溶液中加入(1)0mL,(2)10.0mL,(3)20.0mL0.0500mol.L-1LiCl标准溶液,在原子吸收分光光度计上测得读数(任意单位)依次为(1)23.0,(2)45.3,(3)68.0.计算此血浆中锂质量浓度.解解:将加入标准溶液浓度换算成稀释后浓度将加入标准溶液浓度换算成稀释后浓度,然后用其对吸光度作图然后用其对吸光度作图.换算后浓度分别为换算后浓度分别为:Vs 10-3 0.050/5.50(1)0,(2)9.09 10-5mol.L-1,(3)1.82 10-4mol.L-1故故:血浆中锂浓度为血浆中锂浓度为9.2810-5mol.L-1第9页14.以原子吸收光谱法分析尿样中铜含量,分析线324.8nm.测得数据以下表所表示,计算试样中铜质量浓度(mg.mL-1)加入铜质量浓度/mg.mL-1A0.02.04.06.08.00.280.440.600.7570.912解解:采取标准加入法采取标准加入法,上表中浓度为以试液体积计算浓上表中浓度为以试液体积计算浓度度.标准曲线以下页图所表示标准曲线以下页图所表示第10页第11页15.用原子吸收法测锑,用铅作内标.取5.00mL未知锑溶液,加入2.00mL4.13mg.mL-1铅溶液并稀释至10.0mL,测得ASb/APb=0.808.另取相同浓度锑和铅溶液,ASb/APb=1.31,计算未知液中锑质量浓度.解解:设试液中锑浓度为设试液中锑浓度为Cx,为了方便为了方便,将混合溶液吸光度比计为将混合溶液吸光度比计为Asb/Apb1,而将分别而将分别测定吸光度比计为测定吸光度比计为Asb/Apb2因为因为:ASb=KSbCSb APb=KPbCPb故故:KSb/KPb=Asb/Apb2=1.31Asb/Apb1=(KSb5 Cx/10)/(KPb 2 4.13/10)=0.808Cx=1.02m mg.mL-1第12页