现代仪器分析报告第二版问题详解

第4章原子吸收光谱法P60

1.影响原子吸收谱线宽度的因素有哪些？其中最主要的因素是什么？

答：影响原子吸收谱线宽度的因素有自然宽度△fN、多普勒变宽和压力变宽。其中最主要的

是多普勒变宽和洛伦兹变宽。

3•原子吸收光谱法，采用极大吸收进行定量的条件和依据是什么？

答：原子吸收光谱法，采用极大吸收进行定量的条件：①光源发射线的半宽度应小于吸收线

半宽度；②通过原子蒸气的发射线中心频率恰好与吸收线的中心频率v 0相重合。

定量的依据：A=Kc

4 •原子吸收光谱仪主要由哪几部分组成？各有何作用？

答：原子吸收光谱仪主要由光源、原子化器、分光系统、检测系统四大部分组成。

光源的作用：发射待测元素的特征谱线。

原子化器的作用：将试样中的待测元素转化为气态的能吸收特征光的基态原子。

分光系统的作用：把待测元素的分析线与干扰线分开，使检测系统只能接收分析线。

检测系统的作用：把单色器分出的光信号转换为电信号，经放大器放大后以透射比或吸光度

的形式显示出来。

5. 使用空心阴极灯应注意些什么？如何预防光电倍增管的疲劳？

答：使用空心阴极灯应注意：使用前须预热；选择适当的灯电流。

预防光电倍增管的疲劳的方法：避免长时间进行连续光照。

6. 与火焰原子化器相比，石墨炉原子化器有哪些优缺点？

答：与火焰原子化器相比，石墨炉原子化器的优点有：原子化效率高，气相中基态原子浓度

比火焰原子化器高数百倍，且基态原子在光路中的停留时间更长，因而灵敏度高得多。

缺点：操作条件不易控制，背景吸收较大，重现性、准确性均不如火焰原子化器，且设备复杂，费用较高。

7. 光谱干扰有哪些，如何消除？

答：原子吸收光谱法的干扰按其性质主要分为物理干扰、化学干扰、电离干扰和光谱干扰四

类。

消除方法：

物理干扰的消除方法：配制与待测溶液组成相似的标准溶液或采用标准加入法，使试液与标准溶液的物理干扰相一致。

化学干扰的消除方法：加入释放剂或保护剂。

电离干扰的消除方法：加入一定量的比待测元素更容易电离的其它元素（即消电离剂），以达到抑制电离的目的。

光谱干扰的消除方法：缩小狭缝宽度来消除非共振线干扰；采用空白校正、氘灯校正和塞曼

效应校正的方法消除背景吸收。

10. 比较标准加入法与标准曲线法的优缺点。

答：标准曲线法的优点是大批量样品测定非常方便。缺点是：对个别样品测定仍需配制标准

系列，手续比较麻烦，特别是遇到组成复杂的样品测定，标准样的组成难以与其相近，基体

效应差别较大，测定的准确度欠佳。

标准加入法的优点是可最大限度地消除基干扰，对成分复杂的少量样品测定和低含量成分分

析，准确度较高；缺点是不能消除背景吸收，对批量样品测定手续太繁，不宜采用。

11. 原子吸收光谱仪有三档狭缝调节，以光谱带

0.19nm、0.38nm和1.9nm为标度，对应的

狭缝宽度分别为0.1mm、0.2mm和1.0mm,求该仪器色散元件的线色散率倒数；若单色仪焦

面上的波长差为20nm.mm-1,狭缝宽度分别为0.05mm 0.1mm 0.2mm及2.0mm四档，求所对应的

光谱通带各为多少？

解：•/ W=D?S

••• D=W/S

D仁W1/S仁0.19/0.1=1.9nm.mm-1

D2=W2/S2=0.38/0.2=1.9 nm.mm-1

D3=W3/S3=1.9/1.0=1.9 nm.mm-1

W1=D?S1=2.O< 0.05=0.1 nm

W2=D?S2=2.0< 0.1=0.2nm

W3=D?S3=2.«< 0.2=0.4nm

W4=D?S4=2.C« 2.0=4.0nm

12. 测定植株中锌的含量时，将三份 1.00g植株试样处理后分别加入0.00mL、1.00mL、

2.00mL0.0500mol?L-1ZnCI2标准溶液后稀释定容为25.0mL,在原子吸收光谱仪上测定吸光

度分别为0.230、0.453、0.680，求植株试样中锌的含量( 3.33 < 10-3g.g-1 )。

解：设植株试样中锌的含量为Cx mol.L-1

•/ A=KC

• A1=KCx

A2=K(25< 10-3Cx+1.00 < 0.0500 < 65.4 < 10-3)/25 < 10-3

A3=K(25< 10-3Cx+2.00 < 0.0500 < 65.4 < 10-3) /25 < 10-3

解之得Cx=2 < 10-3 mol丄-1

•••植株试样中锌的含量为 3.33 < 10-3g.g-1

第5章紫外可见吸收光谱法P82

1•电子跃迁有哪几种类型？哪些类型的跃迁能在紫外及可见光区吸收光谱中反映出来？答：电子跃迁的类型有四种：6宀6 * , n^6 * , n^n * , n^n *。

其中n^6 * , n^n * , n^n *的跃迁能在紫外及可见光谱中反映出来。

4•何谓发色团和助色团？举例说明。

答：发色团指含有不饱和键，能吸收紫外、可见光产生n^n *或n^n *跃迁的基团。例如: >C=C<, —C= C —,> C=O —N= -, —COOH等。

助色团：指含有未成键n电子，本身不产生吸收峰，但与发色团相连能使发色团吸收峰向长波方向移动，吸收强度增强的杂原子基团。例如：一NH2 —OH, —OR —SR —X等。

9. 已知一物质在它的最大吸收波长处的摩尔吸收系数K为 1.4 x 104L?mol-1?cm-1 ,现用1cm 吸收池测得该物质溶液的吸光度为0.850，计算溶液的浓度。

解：••• A=KCL

••• C=A/ ( KL) =0.850/(1.4 x 104X 1)=0.607 x 10-4 ( mol?L-1 )

10. K2CrO4的碱性溶液在372nm处有最大吸收，若碱性K2CrO4溶液的浓度c(K2CrO4)=3.00

x 10-5mol? L-1,吸收池长度为1cm,在此波长下测得透射比是71.6%。计算：(1)该溶液的

吸光度；(2)摩尔吸收系数；(3)若吸收池长度为3cm,则透射比多大？

解：(1) A=-lgT=-lg71.6%=0.415

(2) K=A/(CL)=0.415/(3.00 x 10-5 x 1)=4.83 x 103 ( L?mol-1?cm-1 )

(3) v lgT=-A=-KCL=-4.83 x 103 x 3.00 x 10-5 x 3=-0.4347

• T=36.75%

11. 苯胺在入max为280nm处的K为1430 L?mol-1?cm-1，现欲制备一苯胺水溶液，使其透射比为30%，吸收池长度为1cm,问制备100mL该溶液需苯胺多少克？

解：设需苯胺X g,则

•/ A=-lgT= KCL

•0.523=1430 x (X/M x 100 x 10-3) x 1

X=3.4 x 10-3g

12. 某组分a溶液的浓度为5.00 x 10-4mol? L-1 ，在1cm吸收池中于440nm及590nm下其吸光度为0.638及0.139 ;另一组分b溶液的浓度为8.00 x 10-4mol? L-1，在1cm吸收池中于440nm及590nm下其吸光度为0.106及0.470。现有a组分和b组分混合液在1cm吸收池中于440nm及

590nm处其吸光度分别为1.022及0.414，试计算混合液中a组分和b组分的浓度。

解：v Ka440 ?Ca ?L=Aa440

•Ka440 = Aa440/ (Ca ?L ) =0.638/(5.00 x 10-4 x 1)=1.28 x 103

同理Ka590 = Aa590/ (Ca ?L) =0.139/(5.00 x 10-4 x 1)=2.78 x 102

Kb440 = Ab440/ ( Cb ?L) =0.106/(8.00 x 10-4 x 1)=1.33 x 102

Kb590 = Ab590/ ( Cb ?L) =0.470/(8.00 x 10-4 x 1)=5.88 x 102

又v Aa+b440=Ka440 ?Ca ?L+ Kb440 ?Cb ?L

Aa+b590=Ka590 ?Ca ?L+ Kb590 ?Cb ?L

•••有 1.022=1.28 x 103x Ca x 1+1.33 x 102x Cb x 1

0.414=2.78 x 102 x CaX 1+5.88 x 102x Cb x 1

解之得Ca=7.6 x 10-4 (mol?L-1 )

Cb=3.7 x 10-4 (mol?L-1 )

第7章分子发光分析法

3. 第一第二单色器各有何作用？荧光分析仪的检测器为什么不放在光源与液池的直线上？

答：第一单色器的作用是把从光源发射的光中分离出所需的激发光；第二单色器的作用是滤