简述影响荧光效率的主要因素
光化学分析法习题课
• •
问答题
1. 何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线,它们之间有何 联系?
解:由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。共振线具有最小的激发电位,因此最容易被激发,为该 元素最强的谱线。
灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低、强度较大的谱线, 多是共振线(resonance line)。
1.原子吸收光谱法中的物理干扰可用下述哪一种方法消 除: A.释放剂 ; B.保护剂; C.标准加入法;D.扣除背景; 2.光的波长、频率、能量之间具有下列关系: A.波长越长,频率越低,能量越小; B.波长越长,频率越高,能量越小; C.波长越长,频率越低,能量越大; D.波长越长,频率越高,能量越大; 3.光学分析法中,使用内标法进行定量分析的方法是: A.紫外分光光度法;B.可见光分光光度法; C.原子吸收光谱法;D.发射光谱分析法; 4.发射光谱分析法进行定性分析时的根据是: A.谱线的强度;B.谱线的波长; C.谱线的黑度;D.谱线的多少;
摄取铁光谱是由于铁的光谱谱线较多,而且每条谱线的波 长都已经精确测定,并载于谱线表内,因此可以用铁个谱 线作为波长的标尺,进而确定其它元素的谱线位置。
• 3.请简要写出高频电感耦合等离子炬 (ICP) 光源 的优点。 [答] 温度高可达 10000 K,灵敏度高可达10-9; 稳定性好,准确度高,重现性好; 线性范围宽可达 4~5 个数量级; 可对一个试样同时进行多元素的含量测定; 自吸效应小; 基体效应小; 无电极污染。
7.在原子发射光谱中,公式I=acb,当b=1时,表示 ________________,在低浓度 b=__________。 8.产生红外光谱的必要条件是__________。 9.分析线和内标线符合均称线对的元素应该是 _____电 位和_______电位相近。 10.红外光谱研究最多的就是基本振动频率,而这种分子 振动主要有两种形式,分别为( )振动和( )振 动. 11.AAS是基于( )对特征辐射的吸收而进行分析的方 法;UV-VIS是基于( )对特征辐射的吸收而进行分析 的方法.按其辐射的外形,前者表现为( )光谱,后者为( ) 光谱.
影响LED光效的因素
影响LED光效的因素
光效是评价LED器件将电转化成可见光的能力。
光效的高低本质取决于两个方面,一是发光部件(芯片、荧光粉)的电光转化能力;二是辅助部件(支架、硅胶)对光提取的能力。
影响LED光效的因素如下:
芯片:芯片品质的高低决定了电光转化效率,影响光效的主要原因。
荧光粉:荧光粉的量子效率(直观上表现为亮度),量子效率越高LED器件光效越高。
荧光粉量子效率提高一般会伴随着粒径的增大,粒径增大会使沉降严重导致LED器件点胶工艺不易控制、良品率低,荧光粉厂家追求保证光效的前提下尽量降低荧光粉粒径及粒径分布。
荧光粉在硅胶中的分布对光效影响不大但对光品质影响更为明显,如COB产品会采用离心的方式时荧光粉沉积到芯片上来提高出光均匀性,但会增加荧光粉的用量。
支架:支架的材质(如铜、银、铁等)影响散热间接影响芯片性能而影响光效;支架反射杯材质(如PPA、PCT、EMC等)、反射杯底部镀银层镜面平整度和厚度影响光提取率。
硅胶:硅胶因折射率不同导致光提取率不同间接影响光效,折射率越高光提取率越高,但不同折射率硅胶的选择除考虑光效外要结合LED器件的功率、发光面积等。
另外类似金线、底胶、银胶品质因影响电导率及导热等方面的性能会间接影响电导率。
仪器分析答案整理
第二章 光学分析法导论3. 计算:(1)670.7nm 锂线的频率;(2)3300cm -1谱线的波长; (3)钠588.99nm 共振线的激发电位。
解:(1)ν = λc = cm s cm 710107.670/1099792.2-⨯⨯ = 4.470 ×1014 s -1 (2)λ = σ1 = 133001-cm = 3030 nm (3)E = h λc = 4.136×10-15eV·s×cm s cm 7101099.588/1099792.2-⨯⨯ = 2.105 eV第三章 紫外-可见吸收光谱法2.何谓生色团及助色团?试举例说明。
解:含有π键的不饱和基团叫做生色团.例如C =C ;C =O ;C =N ;—N =N — 有一些含有n 电子的基团,它们本身没有生色功能,但当它们与生色团相连时,就会发生n —π共轭作用,增强生色团的生色能力(吸收波长向长波方向移动,且吸收强度增加),这样的基团称为助色团。
如—OH 、—OR 、—NH 2、—NHR 、—X 等。
3.作为苯环的取代基,―NH 3+不具有助色作用,―NH 2却具有助色作用;―OH 的助色作用明显小于―O -。
试说明原因。
解:助色团至少要有一对非键n 电子,这样才能与苯环上的π电子相作用,产生助色作用。
例如,苯胺中的氨基(―NH 2)含有一对非键n 电子,具有助色作用,当形成苯胺正离子(―NH 3+)时,非键n 电子消失了,助色作用也随之消失。
苯酚负离子中的氧原子(―O -)比酚羟基中的氧原子(―OH )多了一对非键n 电子,其助色效果也就更显著。
7. 比较双光束分光光度计与单光束分光光度计各有何优点。
解:双光束分光光度计对参比信号和试样信号的测量几乎是同时进行的,补偿了光源和检测系统的不稳定性,具有较高的测量精密度和准确度。
同时自动记录,可进行快速全波段扫描。
单光束分光光度计仪器结构简单,价廉,容易操作,比较适用于定量分析。
光分析习题解答
第二章 光学分析法导论3、 计算:(1)670.7 nm 锂线的频率;(2)3300 cm -1谱线的波长;(3)钠588.99 nm 共振线的激发电位。
解:(1)1141101047.47.670100.3--⨯=⋅⨯==s nms cm cv λ(2)nm cm30303300111===-σλ (3)J eV nms cm s eV ch E 19-110151077.33107.299.588)100.3()10136.4(⨯==⋅⨯⨯⋅⨯=⋅=--λ第三章 紫外-可见吸收光谱法1、已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰 138nm 和279nm 分别属于л→л*跃迁和n→л*跃迁,试计算л、n 、л*轨道间的能量差,并分别以电子伏特(ev ),焦耳(J )表示。
解:对于л→л*跃迁,λ1=138nm =1.38×10-7m 则ν=νC =C/λ1=3×108/1.38×10-7=2.17×1015s -1则E=hv=6.62×10-34×2.17×1015=1.44×10-18J E=hv=4.136×10-15×2.17×1015=8.98ev对于n→л*跃迁,λ2=279nm =2.79×10-7m 则ν=νC =C/λ1=3×108/2.79×10-7=1.08×1015s -1则E=hv=6.62×10-34×1.08×1015=7.12×10-19J E=hv=4.136×10-15×1.08×1015=4.47ev答:л→л*跃迁的能量差为1.44×10-18J ,合8.98ev ;n→л*跃迁的能量差为7.12×10-19J ,合4.47ev 。
分析化学第四版课后答案
分析化学第四版课后答案【篇一:分析化学第四版上册第四章习题参考答案】>2.答: (1)系统误差中的仪器误差。
减免方法:校准天平或更换天平。
(2)系统误差中的仪器误差。
减免方法:校准容量瓶和移液管或更换成配套的容量瓶和移液管。
(3)系统误差中的试剂误差。
减免方法:做空白实验。
(4)随机误差。
(5)过失。
(6)系统误差中的试剂误差。
减免方法:做空白实验。
3 解:滴定管的读数误差为,即读数的绝对误差er1= er2=结果表明,当用去的标准溶液的体积越大,读数的相对误差越小。
8 解:(1)2位;(2)5位;(3)4位;(4)3位;(5)2位;(6)2位9 解:4位或:甲报告的结果是合理的。
因为当分析结果为1%-10%,报告结果应保留3位有效数字。
或:称量的相对误差=甲结果的相对误差=乙结果的相对误差=可见,甲结果的相对误差与称量的相对误差相当,故甲报告的结果是合理的。
11解:12 解:(1)r=xmax-xmin= 55.47%-55.36%=0.11%13解:准确度:∴甲、乙两人测定结果的准确度相当。
精密度:∴甲测定结果的精密度较乙高。
28解:(1)原式=57.6+17.4+0.3=75.3(3)【篇二:高教版分析化学课后习题答案第4至7章】txt>第四章习题习题4-14.1 下列各种弱酸的pka已在括号内注明,求它们的共轭碱的pkb;(1)hcn(9.21);(2)hcooh(3.74);(3)苯酚(9.95);(4)苯甲酸(4.21)。
解: (1) hcn pkb=14-9.25=4.79(2) hcoohpkb=14-3.74=10.26 (3)苯酚pkb=14-9.95=4.05 (4) 苯甲酸 pkb=14-4.21=9.794.2. 已知h3po4的pka=2.12,pka=7.20,pka=12.36。
求其共轭碱po43-的pkb1,hpo42-的pkb2.和h2po4- 的p kb3。
仪器分析概念及知识梳理
仪器分析(1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。
(1)原子光谱和分子光谱;(2)原子发射光谱和原子吸收光谱;(3)统计权重和简并度;(4)分子振动光谱和分子转动光谱;(5)禁戒跃迁和亚稳态;(6)光谱项和光谱支项;(7)分子荧光、磷光和化学发光;(8)拉曼光谱。
答:(1)由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱;由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
(3)由能级简并引起的概率权重称为统计权重;在磁场作用下,同一光谱支项会分裂成2J +1个不同的支能级,2J+1称为能级的简并度。
(4)由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱;由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。
(5)不符合光谱选择定则的跃迁叫禁戒跃迁;(6)用n、L、S、J四个量子数来表示的能量状态称为光谱项,符号为n 2S + 1 L;把J值不同的光谱项称为光谱支项,表示为n 2 S + 1 LJ。
(7)荧光和磷光都是光致发光,是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态,再由激发态回到基态而产生的二次辐射。
分析测试中心习题
紫外可见吸收光谱习题一、名词解释1. 比色分析法:利用比较待测溶液本身的颜色或加入试剂后呈现的颜色的深浅来测定溶液中待测物质的浓度的方法就称为比色分析法。
2. 生色团和助色团:所谓生色团是指在200-1000nm波长范围内产生特征吸收带的具有一个或多个不饱和键和未共用电子对的基团。
所谓助色团是一些含有未共用电子对的氧原子、氮原子或卤素原子的基团。
3. 红移和蓝移:由于取代基或溶剂的影响造成有机化合物结构的变化,使吸收峰向长波方向移动的现象称为吸收峰“红移”。
由于取代基或溶剂的影响造成有机化合物结构的变化,使吸收峰向短波方向移动的现象称为吸收峰“蓝移”。
4.增色效应和减色效应:由于有机化合物的结构变化使吸收峰摩尔吸光系数增加的现象称为增色效应。
由于有机化合物的结构变化使吸收峰的摩尔吸光系数减小的现象称为减色效应。
5. 溶剂效应:由于溶剂的极性不同引起某些化合物的吸收峰的波长、强度及形状产生变化,这种现象称为溶剂效应。
二、填空1.朗伯定律是说明在一定条件下,光的吸收与光程成正比;比尔定律是说明在一定条件下,光的吸收与浓度成正比,二者合为一体称为朗伯-比尔定律,其数学表达式为A=Kbc。
2.摩尔吸光系数的单位是L/(mol·cm),它表示物质的浓度1mol/L ,液层厚度为1cm 时,在一定波长下溶液的吸光度。
常用符号A 表示。
因此光的吸收定律的表达式可写为A=εbc。
3.吸光度和透射比的关系是:A=-lgt4. 用分光光度计测量由色配合物的浓度相对标准偏差最小时的吸光度为 0.434。
5. 饱和碳氢化合物分子中只有σ键,只在真空紫外或远紫外或深紫外产生吸收,在200-1000nm范围内不产生吸收峰,故此类化合物在紫外吸收光谱中常用来做溶剂。
6. 在有机化合物中, 常常因取代基的变更或溶剂的改变, 使其吸收带的最大吸收波长发生移动, 向长波方向移动称为____红移___, 向短波方向移动称为____蓝移_______。
绪论-分子光谱习题参考答案
第一章 绪 论⒈ 解释下列名词⑴仪器分析与化学分析; ⑵标准曲线与线性范围;⑶灵敏度﹑精密度﹑准确度和检出限。
解:⑴化学分析是以物质的化学反应为基础的分析方法。
仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质(光﹑电﹑热﹑磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要使用比较复杂的仪器。
⑵标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线。
标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称该方法的线性范围。
⑶物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称该方法的灵敏度。
精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得结果的抑制程度。
试液含量的测定值与试液含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度。
某一方法在给定的置信水平可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。
⒉ 对试样中某一成分进行5次测定,所得的测量结果(单位µg ﹒mL -1)分别为0.36,0.38,0.35,0.37,0.39.⑴ 计算测定结果的相对标准偏差;⑵ 如果试样中该成分的真实值含量是0.38µg ﹒L -1,试计算测定结果的相对误差解:⑴ x =n1(x 1+x 2+…+x n )=0.37; S=1)(12--∑=n x x n i i =0.0158; r s =x s ×100℅=4.27℅。
⑵ E r =μμ-x ×100℅=-2.63℅。
⒊ 用次甲基蓝–二氯乙烷光度法测定试样中硼时,为制作标准曲线,配制一系列质量浓度ρB (单位mg ﹒L -1)分别为0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0的标准溶液,测得吸光度A 分别为0.140,0.160,0.280,0.380,0.410和0.540。
试写出该标准曲线的一元线性回归方程,并求出相关系数。
解:b=∑∑==---n i i n i i i x xy y x x 121)())((=0.0878; a=y -b x = 0.0914;所以该标准曲线的一元线性回归方程为: A=0.0914+0.0878ρB r=2111221)()())((⎥⎦⎤⎢⎣⎡----±∑∑∑===n i n i i i n i i i y y x x y y x x = 0.9911。
简述影响荧光效率的主要因素.doc
1.简述影响荧光效率的主要因素。
答:( 1)分子结构的影响:发荧光的物质中都含有共轭双键的强吸收基团,共轭体系越大,荧光效率越高;分子的刚性平面结构利于荧光的产生;取代基对荧光物质的荧光特征和强度有很大影响,给电子取代基可使荧光增强,吸电子取代基使荧光减弱;重原子效应使荧光减弱。
( 2)环境因素的影响:溶剂的极性对荧光物质的荧光强度产生影响,溶剂的极性越强,荧光强度越大;温度对溶液荧光强度影响明显,对于大多数荧光物质,升高温度会使非辐射跃迁引起的荧光的效率降低;溶液pH 值对含有酸性或碱性取代基团的芳香族化合物的荧光性质有影响;表面活性剂的存在会使荧光效率增强;顺磁性物质如溶液中溶解氧的存在会使荧光效率降低。
2.试从原理和仪器两方面比较荧光分析法、磷光分析法和化学发光分析法。
答:( 1)在原理方面:荧光分析法和磷光分析法测定的荧光和磷光是光致发光,均是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态,测量的是由激发态回到基态产生的二次辐射,不同的是荧光分析法测定的是从单重激发态向基态跃迁产生的辐射,磷光分析法测定的是单重激发态先过渡到三重激发态,再由三重激发态向基态跃迁产生的辐射,二者所需的激发能是光辐射能。
而化学发光分析法测定的是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射,所需的激发能是化学能。
(2)在仪器方面:荧光分析和磷光分析所用仪器相似,都由光源、激发单色器、液槽、发射单色器、检测器和放大显示器组成。
由于在分析原理上的差别,磷光分析仪器有些特殊部件,如试样室、磷光镜等。
而化学发光分析法所用仪器不同,它不需要光源,但有反应器和反应池及化学反应需要的恒温装置,还有与荧光和磷光分析仪器相同的液槽、单色器、检测器等。
3.如何区别荧光和磷光?其依据是什么?答:为了区别磷光和荧光,常采用一种叫磷光镜的机械切光装置,利用荧光和磷光寿命的差异消除荧光干扰或将磷光和荧光分辨开。
4.采取哪些措施可使磷光物质在室温下有较大的磷光效率?答:( 1)在试液中加入表面活性剂,;(2)将被分析物吸附在固体的表面。
(完整版)荧光法习题
一、选择题1. 为了提高分子荧光光度法的灵敏度,合适的办法是A. 增加待测溶液的浓度B. 增加激发光的强度C. 增加待测液的体积D. 另找能与待测物质形成荧光效率大的荧光化合物2. 下列结构中能产生荧光的物质是A. 苯酚B. 苯C. 硝基苯D. 碘苯3. 荧光分析中,溶剂对荧光强度的影响是A. 对有 → * 跃迁者,溶剂极性增加,荧光强度增大B. 对有 → *跃迁者,溶剂极性增加,荧光强度减小C. 溶剂粘度增大,荧光强度减弱D. 溶剂粘度降低,荧光强度减弱4. 荧光分析中,当被测物质的浓度较大时,荧光强度与浓度不成正比,其原因可能是A. 自熄灭B. 自吸收C. 散射光的影响D. 溶剂极性增大5. 在下列哪个 pH 值时苯胺能产生荧光(苯胺以分子形式产生荧光)?9. 荧光法中,荧光效率 的计算式是A. =发射荧光的电子数 /吸收激发光的电子数B. =发射荧光的光量子数 /吸收荧光的光量子数C. =发射光的强度 / 吸收光的强度D.=发射荧光的光量子数 /吸收激发光的光量子数10. A. 钨灯 B. 氢灯 C. 元素灯 D. 溴钨灯 ( 1)光度法测乙醇中苯( max =256nm )可用 作光源。
(2)荧光计采用作光源。
(3)原子吸收分光光度计可用作光源。
(4)光度法测定 KMnO 4 溶液的浓度可用 作光源。
11. 处于第一电子单线激发态最低振动能级的分子以辐射光量子的形式回到单线基态的最低振动能级, 这种发光现象称为A. 分子荧光B. 分子磷光C. 化学发光D. 拉曼散射 12. 三线态的电子排列应为13. 下列说法正确的是荧光分析法A. 1B. 2C. 7D. 14 6. 硫酸奎宁在 0.05mol/L H 2SO 4 中,分别用 320nm 和 350nm 波长的光激发,所制得的荧光光谱A. 形状和荧光强度都相同 C. 形状相同,荧光强度不同7. 荧光光谱分析中的主要光谱干扰是A. 激发光C. 溶剂产生的瑞利散射光 B. 形状和荧光强度都不同D. 荧光强度相同,形状不同B. 溶剂产生的拉曼散射光D. 容器表面产生的散射光 8. 对分子荧光强度的测量时,要在与入射光成直角的方向上检测是由于 A. 荧光是向各个方向发射的 B. 只有在和入射光方向成直角的方向上才有荧光 C. 为了消除透射光的影响 D. 克服散射光的影响A. 全充满B. C. 基态D.A. 溶液温度升高,荧光效率增加,荧光强度增大B. 溶液温度降低,荧光效率增加,荧光强度增大C. 溶液温度升高,荧光效率降低,荧光强度增大D. 溶液温度降低,荧光效率降低,荧光强度增大 在荧光分析中,以下说法错误的是 A. 激发态分子通过碰撞回到同一电子激发态的最低振动能级的过程称为振动弛豫B. 荧光光谱的形状随激发光波长改变而改变C. 荧光激发光谱相当于荧光物质的吸收光谱D. 测定任何荧光物质的荧光强度时都必须严格控制溶液的 pH 值荧光光度计中第一滤光片的作用是A. 消除杂质荧光B. 得到合适的单色激发光C. 消除激发光产生的反射光D.消除瑞利散射,拉曼散射 荧光分析中,滤光片选择的原则是A. 获得最强的荧光强度B. 获得最强的荧光强度和最低的荧光背景C. 消除散射光的影响D.消除杂散光的影响 萘胺在酸性中形成铵盐离子,影响荧光的测定,这种影响是A. 共存物质的影响B. 荧光的熄灭C. 溶液 pH 对荧光的影响D. 溶剂的影响E. 温度的影响 为使荧光强度与荧光物质溶液的浓度成正比,必须使 A. 激发光足够强 B. 吸光系数足够大 C. 试液浓度足够稀D. 仪器灵敏度足够高如果空白溶液的荧光强度调不到零,荧光分析的计算公式是A. C x =C s (F x — F 0)/F sB. C x =C s (F x /F s )C. C x =C s (F x —F 0)/(F s — F 0)D. C x =C s (F s —F 0)/(F x —F 0)荧光测定时,观察荧光要在与入射光垂直方向,其原因是A. 只有在入射光垂直方向上才有荧光B. 各个方向都可观察到荧光,为减少透射光的影响C. 荧光波长比入射光波长小D. 荧光强度比透射光强度小 荧光物质的荧光光谱和它的吸收光谱的形状是A. 相同B. 相同且重叠C. 对称D. 相似且成镜像E. 以上都不是 比较荧光物质激发光谱的波长和其发射光谱的波长A. 相同B. 不同C. 前者稍长D. 前者稍短E. 以上都不是在同一电子激发能态内部进行能量转换的过程是A. 内部转换B. 外部转换C.体系间跨越 D. 振动驰豫 比较荧光的波长和入射光的波长A. 前者稍长B. 前者稍短C. 相同D. 不同E. 以上都不是光电荧光计的单色器是A. 棱镜B. 光栅C. 滤光片D.凸透镜荧光物质的分子一般都含有A. 离子键B. 共轭双键C. 氢键D. 金属键E. 配位键可以改变荧光分析的灵敏度A. 增强光源强度B. 改换溶剂C. 降低温度D. 以上三种措施都 物质分子从第一电子激发态的最低振动能级回到基态的不同振动能级以幅射形式放出的能量,称14. 15.16. 17.18. 19.20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27.28.为:29. 30. 31. 32. 33. A. 磷光 B. 荧光 C. 化学发光 D. 电子光谱 在荧光分析中,利用较短的激发光进行激发,可以避免 的干扰A. 拉曼光B. 瑞利光C. 容器表面的散射光D. 胶粒的散射光 荧光物制裁发射的荧光强度与 有关A. 该物质的吸光能力B. 照射光强度C. 荧光效率 下列哪种光的峰位与激发光波长无关A. 瑞利散射光B. 拉曼光C. 仪器表面的散射光 下列哪种因素会使荧光效率下降 A. 激发光哟度下降 B. 溶剂极性变小 C. 温度下降 激发光波长固定后,荧光波长与荧光强度的关系曲线称为D. 与上述三者都 D. 荧光 D. 溶剂中含有卤素的金属离子34. 35. A. 吸收光谱 B. 激发光谱 C. 分子光谱 D. 荧光光谱 物制裁分子吸光后,发出的荧光是从什么能级回到基态的不同振动能级产生的A. 不同的电子激发态的各种振动能级B. 不同电子激发态的最低振动能级C. 第一电子激发态的最低振动能级D. 第一电子激发态的各振动能级 下列哪种因素不可能减少散射光对荧光的干扰 A. 改变激发光波长 B. 改换溶剂 C. 升高温度 D. 以上三种措施都可以减少散射光的干扰 在同样条件下,测得浓度为 0.030 g/ml 的罗丹明标准液的荧光强度为 60,样品的荧光强度为 50, g/ml 36. 空白液的荧光强度为 10,则样品中罗明的浓度为 A. 0.020 B. 0.025 C. 0.026 D. 0.024 一般荧光峰的浓度随着溶剂介电常数的增大 A. 而兰移 B. 而变短 C. 而增大 是显著的荧光熄灭剂 A. CCl 4 B. CHCl 3 能产生荧光的物质多半是 37. 38. 39. 40. D. 并无变化 C. CO 2D. O 2 A. 级性有机化合物 B. 非级性有机化合物 C. 复杂之机物 D. 含有共轭体系的有机化合物 荧光波长固定后,激发光波长与荧光强度的关系曲线称为 A. 41. VitB 是荧光光谱 B. 激发光谱 C. 发射光谱 D. 吸收光谱 在 440 ~ 500nm 波长光的激发下可发出较强的荧光,而实际测定时选用 400nm 激发光,其目的 42.43.克服溶剂的瑞利散射光 克服溶剂中荧光物质的干扰 A. D. 为了使荧光强度与荧光物质溶液浓度成正比,必须使 A. 激发光足够强 B.D. 仪器足够灵敏E. 下列物质中荧光强度最强的物质是 环己烷 B. 避免拉曼散射光的干扰 E. 消除磷光干扰 C. 消除容器表面的散射光 A. B. C. 萘 苯甲酸 COOHD. E. 试液足够稀 增大试液浓度 C. 吸光系数足够大 联苯44.荧光是在下述条件下产生的A. 分子从基态跃迁到激发态B. 原子外层价电子的能级跃迁C. 分子振动能级的跃迁D. 分子转动能级的跃迁E. 分子从第一激发态最低振动能级跃迁到基态各振动能级 45. 下述化合物在荧光分析中产生的荧光效率最大的是46. 一种物质能否发出荧光,主要取决于A. 本身分子结构和具有较高的荧光效率 C. 本身分子吸光能力的强弱 E. 温度高低47. 在荧光分析中,哪种说法是正确的A. 溶液温度升高,荧光效率增加,荧光强度增加B. 溶液温度降低,荧光效率增加,荧光强度增加C. 溶液温度升高,荧光效率不变,荧光强度不变D. 溶液温度降低,荧光效率不变,荧光强度不变 48. 温度升高时,荧光物质的荧光效率和荧光强度A. 降低B. 增大C. 不变49. 某荧光物质的吸收光谱有两个不同强度的吸收峰,当分别用两个最大吸收波长作激发光时,所得到 的该物质的荧光光谱A. 形状和荧光强度都相同B. 形状相同,荧光强度不同C. 荧光强度相同,形状不同D. 形状和荧光强度都不同50. 荧光法中,固定激发光波长和强度,改变发射光波长进行扫描,可绘制A. 荧光光谱B. 激发光谱C. 吸收光谱D. 发射光谱51. 进行荧光分析时,固定激发光波长和强度,改变发射光波长进行扫描,可绘制A. fluorescence excitation spectrumB. fluorescence emission spectrumC. absorption spectrumD. fluorescence spectrophotometry52. 为了使荧光强度与荧光物质溶液浓度成正比,必须使A. 激发光足够强B. 试液足够稀C. 吸光系数足够大D. 仪器足够灵敏B. 激发光的波长 D. 分子结构中有无极性D. 无法确定C.53. 荧光光谱的形状与下列哪种因素有关A. 第一电子激发态中最低振动能级分布 C. 基态的振动能级分布54. 一种物质能否发出荧光,主要取决于A. 本身分子结构和具有较高的荧光效率 C. 本身分子吸光能力的强弱55. Vit.B 在 440~500nm 波长光的激发下可发出较强的荧光, 而实际测定时选用 400nm 激发光 是:A. 克服溶剂的 Rayleigh 散射光B. 避免 Raman 光干扰C. 消除容器表面的散射光D. 克服溶剂中荧光物质干扰 56. 荧光法测定核黄素,采用硅镁吸附剂是为了A. 保持核黄素稳定B. 使核黄素转变成具有荧光的物质C. 将样品浓缩D. 使杂质与核黄素分开57. 如果使激发光的波长和强度保持不变,让物质发生的荧光通过单色器,依次测定荧光强度,然后以 荧光强度对波长作图,该曲线叫做A. 荧光激发光谱B. 荧光光谱C. 吸收光谱D.58. 荧光物质的分子可以选择性吸收一定波长(或频率)的光。
荧光量子产率的测量
荧光量子产率的测量荧光量子产率(Fluorescence Quantum Yield)是指荧光物质在受激发后发生荧光的效率,即发生荧光的分子数与吸收光子数之间的比值。
荧光量子产率是评价荧光物质荧光强度的重要参数,能够反映荧光物质的光致发光效率和发光亮度。
本文将介绍荧光量子产率的测量方法和影响荧光量子产率的因素。
荧光量子产率的测量是通过比较荧光样品的荧光与参比物的荧光来完成的。
参比物通常选取具有已知荧光量子产率的标准物质,如苯乙烯或喹啉。
测量荧光样品和参比物在相同条件下的荧光强度,然后根据以下公式计算荧光量子产率:荧光量子产率= (样品荧光强度/ 参比物荧光强度)× (参比物的荧光量子产率 / 样品的光吸收率)其中,样品的光吸收率是指样品在激发光波长下的吸收能力。
荧光量子产率的测量通常需要使用荧光光谱仪。
首先,将样品和参比物分别置于荧光池中,然后通过选择适当的激发光波长激发样品和参比物。
接下来,使用荧光光谱仪测量样品和参比物的荧光光谱,并记录荧光强度。
根据上述公式,计算荧光量子产率。
影响荧光量子产率的因素很多,主要包括以下几个方面:1. 分子结构:荧光物质的分子结构决定了其吸收和发射光谱的位置和形状,从而影响荧光量子产率。
分子结构的改变可能会导致荧光量子产率的变化。
2. 溶剂极性:溶剂极性对荧光物质的荧光量子产率有很大影响。
一般来说,溶剂极性较低时,荧光量子产率会较高,因为溶剂极性的增加会增加非辐射衰减的机会。
3. 溶剂效应:溶剂对荧光物质的溶解度和分子构型有一定的影响,从而影响荧光量子产率。
某些溶剂可能会与荧光物质发生氢键或形成络合物,导致荧光猝灭或荧光量子产率降低。
4. 氧气存在:氧气是一种强猝灭剂,能够降低荧光物质的荧光量子产率。
因此,在测量荧光量子产率时,需要在实验过程中保持样品和参比物的氧气含量一致。
荧光量子产率是衡量荧光物质荧光效率的重要参数。
通过测量荧光样品与参比物的荧光强度,可以计算出荧光量子产率。
简述影响荧光效率的主要因素.doc
1.简述影响荧光效率的主要因素。
答:(1)分子结构的影响:发荧光的物质中都含有共轭双键的强吸收基团,共轭体系越大,荧光效率越高;分子的刚性平面结构利于荧光的产生;取代基对荧光物质的荧光特征和强度有很大影响,给电子取代基可使荧光增强,吸电子取代基使荧光减弱;重原子效应使荧光减弱。
(2)环境因素的影响:溶剂的极性对荧光物质的荧光强度产生影响,溶剂的极性越强,荧光强度越大;温度对溶液荧光强度影响明显,对于大多数荧光物质,升高温度会使非辐射跃迁引起的荧光的效率降低;溶液pH值对含有酸性或碱性取代基团的芳香族化合物的荧光性质有影响;表面活性剂的存在会使荧光效率增强;顺磁性物质如溶液中溶解氧的存在会使荧光效率降低。
2.试从原理和仪器两方面比较荧光分析法、磷光分析法和化学发光分析法。
答:(1)在原理方面:荧光分析法和磷光分析法测定的荧光和磷光是光致发光,均是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态,测量的是由激发态回到基态产生的二次辐射,不同的是荧光分析法测定的是从单重激发态向基态跃迁产生的辐射,磷光分析法测定的是单重激发态先过渡到三重激发态,再由三重激发态向基态跃迁产生的辐射,二者所需的激发能是光辐射能。
而化学发光分析法测定的是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射,所需的激发能是化学能。
(2)在仪器方面:荧光分析和磷光分析所用仪器相似,都由光源、激发单色器、液槽、发射单色器、检测器和放大显示器组成。
由于在分析原理上的差别,磷光分析仪器有些特殊部件,如试样室、磷光镜等。
而化学发光分析法所用仪器不同,它不需要光源,但有反应器和反应池及化学反应需要的恒温装置,还有与荧光和磷光分析仪器相同的液槽、单色器、检测器等。
3.如何区别荧光和磷光?其依据是什么?答:为了区别磷光和荧光,常采用一种叫磷光镜的机械切光装置,利用荧光和磷光寿命的差异消除荧光干扰或将磷光和荧光分辨开。
4.采取哪些措施可使磷光物质在室温下有较大的磷光效率?答:(1)在试液中加入表面活性剂,;(2)将被分析物吸附在固体的表面。
光分析习题解答
第二章 光学分析法导论3、 计算:(1)670.7 nm 锂线的频率;(2)3300 cm -1谱线的波长;(3)钠588.99 nm 共振线的激发电位。
解:(1)1141101047.47.670100.3--⨯=⋅⨯==s nms cm cv λ(2)nm cm30303300111===-σλ (3)J eV nms cm s eV ch E 19-110151077.33107.299.588)100.3()10136.4(⨯==⋅⨯⨯⋅⨯=⋅=--λ第三章 紫外-可见吸收光谱法1、已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰 138nm 和279nm 分别属于л→л*跃迁和n→л*跃迁,试计算л、n 、л*轨道间的能量差,并分别以电子伏特(ev ),焦耳(J )表示。
解:对于л→л*跃迁,λ1=138nm =1.38×10-7m 则ν=νC =C/λ1=3×108/1.38×10-7=2.17×1015s -1则E=hv=6.62×10-34×2.17×1015=1.44×10-18J E=hv=4.136×10-15×2.17×1015=8.98ev对于n→л*跃迁,λ2=279nm =2.79×10-7m 则ν=νC =C/λ1=3×108/2.79×10-7=1.08×1015s -1则E=hv=6.62×10-34×1.08×1015=7.12×10-19J E=hv=4.136×10-15×1.08×1015=4.47ev答:л→л*跃迁的能量差为1.44×10-18J ,合8.98ev ;n→л*跃迁的能量差为7.12×10-19J ,合4.47ev 。
荧光定量PCR实验的影响因素小结
荧光定量PCR实验的影响因素小结引物的设计和选择符合荧光PCR的探针并进行设计对于实时荧光PCR尤其重要。
可以说,不合理的设计意味着绝对的失败。
但是,好的设计并不等于好的实验结果,影响PCR和荧光PCR的因素非常多,下面择其重要进行介绍。
1、引物退火温度引物的一个重要参数是熔解温度(Tm)。
这是当50%的引物和互补序列表现为双链DNA分子时的温度。
Tm对于设定PCR退火温度是必需的。
在理想状态下,退火温度足够低,以保证引物同目的序列有效退火,同时还要足够高,以减少非特异性结合。
合理的退火温度从55℃到70℃。
退火温度一般设定比引物的Tm低5℃。
设定Tm有几种公式。
确定引物Tm最可信的方法是近邻分析法。
大部分计算机程序使用近邻分析法——从序列一级结构和相邻碱基的特性预测引物的杂交稳定性。
所有oligo软件会自动计算引物的Tm值。
在设置退火温度时可以如下进行:以低于估算的Tm5℃作为起始的退火温度,以2℃为增量,逐步提高退火温度。
较高的退火温度会减少引物二聚体和非特异性产物的形成。
为获得最佳结果,两个引物应具有近似的Tm值。
引物对的Tm差异如果超过5℃,就会由于在循环中使用较低的退火温度而表现出明显的错误起始。
如果两个引物Tm不同,将退火温度设定为比最低的Tm低5℃。
或者为了提高特异性,可以在根据较高Tm设计的退火温度先进行5个循环,然后再根据较低Tm设计的退火温度进行剩余的循环。
这使得在较为严谨的条件下可以获得目的模板的部分拷贝。
2 、引物浓度引物的浓度会影响特异性。
最佳的引物浓度一般在0.1到0.5μM。
较高的引物浓度会导致非特异性产物扩增。
为了确定引物浓度,可以在260nm(OD260)测量光密度值。
然后使用光吸收值和微摩消光系数的倒数(nmol/OD),通过Beers 法则(公式1)计算引物浓度。
微摩消光系数可以使用公式2计算。
与大分子双链DNA可以使用平均消光系数不同,确定引物的精确浓度必须使用计算的消光系数。
量子点荧光
荧光碳点的应用
荧光碳点的应用
荧光碳点的应用
量子点可以通过尺寸大小调节它的能带结构,使受激发出的光 刚好在可见光范围内,当然被制备量子点的材料,很多本身就具 有荧光性质,做成量子点只是要调节下发光效率和谱频位置而 已。量子点可以把电子锁定在一个非常微小的三维空间内, 当有一束光照射上去的时候电子会受到激发跳跃到更高的能 级。当这些电子回到原来较低的能级的时候,会发射出波长 一定的光束,即有荧光。
量子点荧光
第三组
主要内容
1、量子点简介
2、量子点荧光产生机理 3、影响荧光效米材料,由少量的原子所构成。粗略 地说,量子点三个维度的尺寸都在100nm以下,外观恰似 一极小的点状物,其内部电子在各方向上的运动都受到局 限,所以量子限域效应、表面效应特别显著。
影响荧光效率的主要因素
1)分子结构的影响: 共轭体系越大,荧光效率越高;分子的刚性平面结构利于 荧光的产生;给电子取代基可使荧光增强,吸电子取代基 使荧光减弱;重原子效应使荧光减弱。 2)环境因素的影响: 溶剂的极性越强,荧光强度越大;对于大多数荧光物质, 升高温度会使非辐射跃迁引起的荧光的效率降低;表面活 性剂的存在会使荧光效率增强;顺磁性物质如溶液中溶解 氧的存在会使荧光效率降低。 此外,可通过表面修饰来填补量子点表面的缺陷,从而 提高荧光量子产率.
量子限域效应
当粒子的尺寸达到纳米量级时,费米能级附近的电子能级由连 续态分裂成分立能级,且粒子尺寸越小,能级间距越大。
表面效应
量子点极大的比表面积导致表面原子周围缺少相邻的原子,从 而产生大量缺陷能级,一般在半导体带隙之间。表面效应产生 的缺陷能级比激子态更易捕获电子并发光。
碳点等量子点材料荧光产生机理
环境因素对荧光光谱和荧光强度的影响
3.环境因素对荧光光谱和荧光强度的影响〔1〕溶剂的影响。
一般地讲,许多共轭芳香族化合物的荧光强度随溶剂极性的增加而增强,且发射峰向长波方向移动。
如图3-4所示,8-羟基喹啉在四氯化碳、氯仿、丙酮和乙腈四种不同极性溶剂中的荧光光谱。
这是由于n→π*跃迁的能量在极性溶剂中增大,而π→π*跃迁的能量降低,从而导致荧光增强,荧光峰红移。
在含有重原子的溶剂如碘乙烷和四氯化碳中,与将这些成分引入荧光物质中所产生的效应相似,导致荧光减弱,磷光增强。
〔2〕温度的影响。
温度对于溶液的荧光强度有着显著的影响。
通常,随着温度的降低,荧光物质溶液的荧光量子产率和荧光强度将增大。
如荧光索钠的乙醇溶液,在0℃以下温度每降低10℃,荧光量子产率约增加3%,冷却至-80℃时,荧光量子产率接近100%。
〔3〕pH的影响。
假设荧光物质是一种弱酸或弱碱,溶液的pH值改变将对荧光强度产生很大的影响。
大多数含有酸性或碱性基团的芳香族化合物的荧光光谱,对于溶剂的pH和氢键能力是非常敏感的。
表3-1中苯酚和苯胺的数据也说明了这种效应。
其主要原因是体系的pH值变化影响了荧光基团的电荷状态。
当pH改变时,配位比也可能改变,从而影响金属离子-有机配位体荧光配合物的荧光发射。
因此,在荧光分析中要注意控制溶液的pH。
〔4〕荧光的熄灭。
它是指荧光物质分子与溶剂分子或其他溶质分子的相互作用引起荧光强度降低的现象。
这些引起荧光强度降低的物质称为熄灭剂。
五.影响荧光测量的几种因素:1.温度影响:一般说来,荧光随温度升高而强度减弱,温度升高1℃,荧光强度下降1~10%不等。
测定时,温度必须保持恒定。
2.PH值影响:PH 值影响物质的荧光,应选择最正确PH制备样品。
3.光分解对荧光测定的影响:荧光物质吸收紫外可见光后,发生光化学反响,导致荧光强度下降。
因此,荧光分析仪要采用高灵敏度的检测器,而不是用增强光源来提高灵敏度。
测定时,用较窄的激发光局部的狭缝,以减弱激发光。
荧光量子产率
荧光量子产率荧光量子产率的影响因素荧光量子产率物质分子吸收辐射后,能否发生荧光取决于分子的结构。
荧光强度的大小不但与物质的分子结构有关,也与环境因素有关。
1.荧光量子产率又称荧光效率它表示物质发射荧光的能力,Φ越大,发射的荧光越强。
由前面已经提到的荧光产生的过程中可以明显地看出,物质分子的荧光产率必然由激发态分子之活化过程的各个相对速率决定。
若用数学式来表达这些关系,得到式中:kf为荧光发射的速率常数,∑ki为其他无辐射跃迁速率常数的总和。
显然,凡是能使kf升高而其他ki值降低的因素都可使荧光增强;反之,荧光就减弱。
kf的大小主要取决于化学结构;其他ki值则强烈地受环境的影响,也轻微地受化学结构的影响。
2.荧光与分子结构的关系(1)跃迁类型。
实验证明,π→π_跃迁是产生荧光的主要跃迁类型,所以绝大多数能产生荧光的物质都含有芳香环或杂环。
(2)共轭效应。
增加体系的共轭度,荧光效率一般也将增大,并使荧光波长向长波方向移动。
共轭效应使荧光增强的原因,主要是由于增大荧光物质的摩尔吸光系数,π电子更容易被激发,产生更多的激发态分子,使荧光增强。
(3)刚性平面结构。
荧光效率高的物质,其分子多是平面构型,且具有一定的刚性。
例如荧光素和酚酞结构十分相似,荧光素呈平面构型,是强荧光物质,而酚酞没有氧桥,其分于不易保持平面,不是荧光物质。
又如芴和联苯,芴在强碱溶液中的荧光效率接近1,而联苯仅为0.20,这主要是由于芴中引入亚甲基,使芴刚性增强的缘故。
再有萘和维生素A都有5个共轭双键,萘是平面刚性结构,维生素A为非刚性结构,因而萘的荧光强度是维生素A的5倍。
一般说来,分子结构刚性增强,共平面性增加,荧光增强。
这主要是由于增加了π电子的共轭度,同时减少了分子的内转换和系间跨越过程以及分子内部的振动等非辐射跃迁的能量损失,增强了荧光效率。
(4)取代基效应。
芳烃和杂环化合物的荧光光谱和荧光强度常随取代基而改变。
表3-1列出了部分基团对苯的荧光效率和荧光波长的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.简述影响荧光效率的主要因素。
答:(1)分子结构的影响:发荧光的物质中都含有共轭双键的强吸收基团,共轭体系越大,荧光效率越高;分子的刚性平面结构利于荧光的产生;取代基对荧光物质的荧光特征和强度有很大影响,给电子取代基可使荧光增强,吸电子取代基使荧光减弱;重原子效应使荧光减弱。
(2)环境因素的影响:溶剂的极性对荧光物质的荧光强度产生影响,溶剂的极性越强,荧光强度越大;温度对溶液荧光强度影响明显,对于大多数荧光物质,升高温度会使非辐射跃迁引起的荧光的效率降低;溶液pH值对含有酸性或碱性取代基团的芳香族化合物的荧光性质有影响;表面活性剂的存在会使荧光效率增强;顺磁性物质如溶液中溶解氧的存在会使荧光效率降低。
2.试从原理和仪器两方面比较荧光分析法、磷光分析法和化学发光分析法。
答:(1)在原理方面:荧光分析法和磷光分析法测定的荧光和磷光是光致发光,均是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态,测量的是由激发态回到基态产生的二次辐射,不同的是荧光分析法测定的是从单重激发态向基态跃迁产生的辐射,磷光分析法测定的是单重激发态先过渡到三重激发态,再由三重激发态向基态跃迁产生的辐射,二者所需的激发能是光辐射能。
而化学发光分析法测定的是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射,所需的激发能是化学能。
(2)在仪器方面:荧光分析和磷光分析所用仪器相似,都由光源、激发单色器、液槽、发射单色器、检测器和放大显示器组成。
由于在分析原理上的差别,磷光分析仪器有些特殊部件,如试样室、磷光镜等。
而化学发光分析法所用仪器不同,它不需要光源,但有反应器和反应池及化学反应需要的恒温装置,还有与荧光和磷光分析仪器相同的液槽、单色器、检测器等。
3.如何区别荧光和磷光?其依据是什么?答:为了区别磷光和荧光,常采用一种叫磷光镜的机械切光装置,利用荧光和磷光寿命的差异消除荧光干扰或将磷光和荧光分辨开。
4.采取哪些措施可使磷光物质在室温下有较大的磷光效率?答:(1)在试液中加入表面活性剂,;(2)将被分析物吸附在固体的表面。
5.化学发光反应要满足哪些条件?答:(1)能快速地释放出足够的能量;(2)反应途径有利于激发态产物的形成;(3)激发态分子能够以辐射跃迁的方式返回基态,或能够将其能量转移给可以产生辐射跃迁的其它分子。
6.简述流动注射式化学发光分析法及其特点。
答:流动注射分析是一种自动化溶液分析技术,它是基于把一定体积的液体试样注射到一个连续流动着的载流中,试样在流动过程中分散、反应,并被载流带到检测器中,再连续记录其光强、吸光度、电极电位等物理参数。
其特点是,具有很高的灵敏度和很好的精密度。
1.谱线自吸对光谱定量分析有何影响?答:在光谱定量分析中,自吸现象的出现,将严重影响谱线的强度,限制可分析的含量范围。
2.激发光源的作用是什么?对其性能有何具体要求?答:激发光源的作用是提供试样蒸发、解离和激发所需要的能量,并产生辐射信号;对激发光源的要求是:激发能力强,灵敏度高,稳定性好,结构简单,操作方便,使用安全。
3.常用的激发光源有哪几种类型?简述工作原理和基本特点。
答:目前常用的激发光源有(1)直流电弧光源,其工作原理是:直流电弧被高频引燃装置引燃,阴极产生热电子发射,电子在电场作用下高速奔向阳极,炽热的阳极斑使试样蒸发、解离,解离的气态原子与电子碰撞激发并电离,形成的正离子撞击阴极,阴极不断发射电子,这样电极间形成等离子体,并维持电弧放电,气态原子、离子与等离子体中其它粒子碰撞激发,产生原子、离子的发射光谱;其特点是,电极温度高,分析的绝对灵敏度高,电弧温度一般可达4000~7000 K,激发能力强,但放电的稳定性差,定量分析的精密度不高,适用于矿物和难挥发试样的定性、半定量及痕量元素的分析。
(2)低压交流电弧光源,其工作原理是:为了维持交流电弧放电,发生器由高频高压引燃电路和低压电弧电路组成。
电源接通后,高频高压电路使分析间隙的空气电离,形成等离子气体导电通道,引燃电弧。
同时,低压交流电经低频低压电弧电路在分析间隙产生电弧放电。
随着分析间隙电流增大,出现明显的电压降,当电压降低于维持放电所需电压使,电弧即熄灭。
每交流半周都以相同步骤用高频高压电流引燃一次,反复进行此过程可使低压交流电弧维持不灭。
其特点是:弧焰温度可达4000~8000 K,激发能力强,但电极温度低,其蒸发能力稍差,光源稳定性较好,定量分析的精密度较高,广泛用于金属、合金中低含量元素的定量分析。
(3)高压火花光源,其工作原理是:高压火花发生器使电容器储存很高的能量,产生很大电流密度的火花放电,放电后的电容器的两端电压下降,在交流电第二个半周时,电容器又重新充电、再放电。
反复进行充电、放电以维持火花持续放电。
其特点是:电极温度低,灵敏度低,火花温度高,可激发难激发元素,光源稳定性好,适用于低熔点金属和合金的定量分析。
(4)电感耦合等离子体光源,其工作原理是:用高频火花引燃时,部分Ar工作气体被电离,产生的电子和氩离子在高频电磁场中被加速,它们与中性原子碰撞,使更多的工作气体电离,形成等离子体气体。
导电的等离子体气体在磁场作用下感生出的强大的感生电流产生大量的热能又将等离子体加热,使其温度达到1 104 K,形成ICP放电。
当雾化器产生的气溶胶被载气导入ICP炬中时,试样被蒸发、解离、电离和激发,产生原子发射光谱。
其特点是:激发温度高,一般在5000~8000 K,利于难激发元素的激发,对各元素有很高的灵敏度和很低的检出限,ICP炬放电稳定性很好,分析的精密度高,ICP光源的自吸效应小,可用于痕量组分元素的测定,但仪器价格贵,等离子工作气体的费用较高,对非金属元素的测定灵敏度较低。
3.试述热导池检测器及氢火焰电离检测器的工作原理。
答:热导池检测器是基于被分离组分与载气的导热系数不同进行检测的,当通过热导池池体的气体组成及浓度发生变化时,引起热敏元件温度的改变,由此产生的电阻值变化通过惠斯登电桥检测,其检测信号大小和组分浓度成正比。
氢火焰电离检测器是根据含碳有机物在氢火焰中发生电离的电理而进行检测的。
4.根据速率理论方程式,讨论气相色谱操作条件的选择。
答:见课本214~216页。
5.试述速率理论方程式中A、B/μ、Cμ三项的物理意义。
答:A:涡流扩散项,在填充色谱中,当组分随载气向柱出口迁移时,碰到填充物颗粒阻碍会不断改变流动方向,使组分在气相中形成紊乱的类似“涡流”的流动,因而引起色谱峰的变宽。
B/μ:分子扩散项,是由于色谱柱内沿轴向存在浓度剃度,使组分分子随载气迁移时自发地产生由高浓度向低浓度的扩散,从而使色谱峰变宽。
Cμ:传质阻力项。
6.如何选择气—液色谱固定液?答:(1)极性组分,一般选择非极性固定液。
(2)中等极性的组分,一般选用中等极性的固定液。
(3)强极性组分,选用强极性固定液。
(4)极性与非极性组分的混合物,一般选用极性固定液。
7.色谱定性和定量分析的依据是什么?各有哪些主要定性和定量方法。
答:色谱定性分析的依据是:保留值。
主要的定性分析方法:(1)利用保留值与已知物对照定性。
(2)利用保留值经验规律定性。
(3)根据文献保留数据定性。
色谱定量分析的依据是:被测组分的质量与其色谱峰面积成正比。
主要的定量分析方法:(1)归一化法。
(2)内标法。
(3)标准曲线法1.原子吸收光谱分析法中,背景干扰是怎样产生的?如何抑制和校正光谱背景?简述用氘灯校正背景吸收的原理。
答:原子吸收光谱分析法中的背景干扰是由原子化过程中产生的分子吸收和固体微粒产生的光散射引起的干扰。
在实际工作中,多采用改变火焰类型、燃助比和调节火焰观测区高度来抑制分子吸收干扰,在石墨炉原子吸收光谱分析中,常选用适当基体改进剂,采用选择性挥发来抑制分子吸收的干扰;在原子吸收光谱分析中,可采用仪器调零吸收法、邻近线校正背景法、氘灯校正背景法和塞曼效应校正背景法等方法来校正背景。
氘灯校正背景是采用双光束外光路,氘灯光束为参比光束。
氘灯是一种高压氘气气体(D2)放电灯,辐射190~350 nm 的连续光谱。
切光器使入射强度相等的锐线辐射和连续辐射交替地通过原子化吸收区。
用锐线光源测定地吸光度值为原子吸收和背景吸收的总吸光度值,而用氘灯测定的吸光度仅为背景吸收值,这是因为连续光谱被基态原子的吸收值相对于总吸光度可以忽略不计。
仪器上直接显示出两次测定的吸光度之差,即是经过背景校正后的被测定元素的吸光度值。
2.哪些测定条件影响原子吸收光谱分析的灵敏度?答:(1)分析线,通常选择元素的共振吸收线作为分析线以得到最好的灵敏度;(2)单色器光谱通带,合适的光谱通带可提高灵敏度;(3)灯电流,尽量使用最低的灯电流;(4)原子化条件,在火焰原子吸收中,选择使入射光束从基态原子密度最大区域通过的原子化条件以提高分析的灵敏度,在石墨炉原子吸收法中,在保证完全原子化条件下尽量使用低的原子化温度。
3.说明原子吸收光谱仪的主要组成部件及其作用。
答:原子吸收光谱仪主要由(1)锐线光源,发射谱线宽度很窄的元素共振线;(2)原子化器,将试样蒸发并使待测元素转化为基态原子蒸气;(3)分光系统,使锐线光源辐射的共振发射线正确地通过或聚焦于原子化区,把透过光聚焦于单色器的入射狭缝,并将待测元素的吸收线与邻近谱线分开;(4)检测系统,将待测光信号转换成电信号,经过检波放大、数据处理后显示结果;(5)电源同步调制系统,消除火焰发射产生的直流信号对测定的干扰。
4.在原子吸收光谱仪和原子荧光光谱仪中对光源如何进行调制?为什么要进行光源调制?答:采用和空心阴极灯同频率的脉冲或方波调制电源,组成同步检波放大器,仅放大调频信号,为了消除原子化器中的原子发射干扰。
5.在原子吸收光谱法中,为什么要使用锐线光源?空心阴极灯为什么可以发射出强度大的锐线光源?答:因为原子吸收线的半宽度约为10-3 nm,所以在原子吸收光谱法中应使用锐线光源;由于空心阴极灯的工作电流一般在1~20 mA,放电时的温度较低,被溅射出的阴极自由原子密度也很低,同时又因为是在低压气氛中放电,因此发射线的热变宽∆λD、压力变宽∆λL和自吸变宽都很小,辐射出的特征谱线是半宽度很窄的锐线(10-4~10-3 nm)。
加上空心阴极灯的特殊结构,气态基态原子停留时间长,激发效率高,因而可以发射出强度大的锐线光源。
6.试从原理和仪器装置两方面比较原子吸收分光光度法与紫外-可见分光光度法的异同点。
答:(1)相似之处:a. 都是吸收光谱;b. 工作波段相同190-900 nm;c. 仪器的主要组成部分相同,光源、单色器、吸收池、检测器;d. 定量分析公式相似A = Kc。
(2)不同之处:a. 吸收机理不同,分子吸收为宽频吸收,带状光谱,而原子吸收为窄带、峰值吸收,线状光谱;b. 仪器组成部分的排列不同,分子吸收为光源-单色器-吸收池-检测器,原子吸收为锐线光源-原子化器(吸收池)-单色器-检测器(单色器作用不同);c. 光源不同,分子光谱为连续光源,钨灯、氢灯,原子光谱为锐线光源,空心阴极灯;d. 光源的工作方式不同,分子光谱为直流信号,原子光谱为交流信号;e. 检测器不同,分子光谱为宽频吸收,信号强,普通光电池、光电管。