第四章原子吸收题解

习题
1 试述原子吸收光谱法分析的基本原理，并从原理、仪器基本结构和方法特点上比较原子发射光谱与原子吸收光谱的异同点。

2 试述原子吸收光谱法比原子发射光谱灵敏度高、准确度好的原因。

3 原子吸收光谱法中为什么要用锐线光源？试从空心阴极灯的结构及工作原理方面，简要说明使用空心阴极灯可以得到强度较大、谱线很窄的待测元素共振线的道理。

4 阐述下列术语的含义：灵敏度，检出线，特征浓度和特征质量。

它们之间有什么关系，影响它们的因素是什么？
5 通常为何不用原子吸收光谱法进行定性分析？应用原子吸收光谱法进行定量分析的依据是什么？
6 简述光源调制的目的及其方法。

7 解释原子吸收光谱分析工作曲线弯曲的原因。

并比较标准曲线法和标准加入法的特点。

8 解释下列名词：
（1）原子吸收； （2）吸收线的半宽度； （3）自然宽度； （4）多普勒变宽； （5）压力变宽； （6）积分吸收； （7）峰值吸收； （8）光谱通带。

9 原子吸收光谱分析中存在哪些干扰？如何消除干扰？ 10 比较火焰法与石墨炉原子化法的优缺点。

11 原子荧光产生的类型有哪些？各自的特点是什么？
12 比较原子荧光分析仪、原子发射光谱分析仪和原子吸收光谱分析仪三者之间的异同点。

13 已知钠的3p 和3s 间跃迁的两条发射线的平均波长为589.2 nm, 计算在原子化温度为2500K 时，处于 3p 激发态的钠原子数与基态原子数之比。

提示：在3s 和3p 能级分别有2个和6个量子状态，故
32
60
==
p p j 解：处于 3p 激发态的钠原子数与基态原子数之比，由玻耳兹曼方程计算：
kT
E j j e
p p N N ∆-=
kT
c
h
j e
p p λ-=
2500
1038.11058921000.31063.623710
343
6⨯⨯⨯⨯⨯⨯-
---=e
41069.1-⨯=
14 原子吸收光谱法测定某元素的灵敏度为0.01g mL -1
/1%A ，为使测量误差最小，需要得到0.436的吸收值，在此情况下待测溶液的浓度应为多少？ 解：灵敏度表达式为：
%1/0044.01-=
gmL A
c
S μ 100.10044
.0436
.001.00044.0-=⨯=⨯=
gmL A S c μ
15 原子吸收分光光度计三档狭缝调节，以光谱通带0.19, 0.38和1.9 nm 为标度，其所对应的狭缝宽度分别为0.1， 0.2和1.0 mm ，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2.0nm/mm ，狭缝宽度分别为0.05, 0.1, 0.2和2.0 mm 四档，求所对应的光谱通带各为多少？ 解：光谱通带为：
1
-⨯=L D S W mm nm S W D L /9.11
.019.01
===
- ,05.0nm S = nm D S W L 1.00.205.01
=⨯=⨯=- ,1.0nm S = nm D S W L 2.00.21.01
=⨯=⨯=- ,2.0nm S = nm D S W L 4.00.22.01=⨯=⨯=- ,0.2nm S = nm D S W L 0.40.20.21=⨯=⨯=-
16 有A 、B 、C 三台原子吸收分光光度计，它们的部分技术指标如下表所示。

仅从消除光谱仪器序号
光谱通带 (nm) 狭缝宽度 (mm) A 0.1, 0.2, 0.4, 4.0 0.05, 0.1, 0.2, 2.0 B 0.21, 0.42, 2.1, 21 0.1, 0.2, 1.0 C
0.19, 0.38, 1.9
0.1, 0.2, 1.0
解：光谱通带为：
1
-⨯=L D S W S
W D L =
-1
对于A ： . mm nm S W D L /0.205.01.01
===- 对于B ： . mm nm S W D L /1.21.021.01
===- 对于C ： . mm nm S W D L
/9.11
.019.01
===- 从消除光谱干扰性能考虑，C 仪器稍好些。

17 运用标准加入法分析某试样中的镁含量。

估计试样中的镁约为2g/mL 。

测定时取5个点，每个取试样5mL ，分别加入不同体积的镁标准溶液后，在稀释到总体积为10mL 。

计算各点应加入10g/mL 的镁标准溶液多少毫升？若各点的百分吸光度为18，37，56，74，94，绘图并计算试样中镁的浓度。

加入镁的浓度
吸光度值
0 0.18 1 0.37 2 0.56 3 0.74 4
0.94
-0.2
0.20.40.6
0.81-2
-1
1
2
3
4
5
C
A
由图得，095x c .g /mL μ=
190Mg c .g /mL μ=
18 用原子吸收光谱法分析尿样中的铜，分析线为324.8 nm 。

用标准加入法，分析结果列于下表中，试计算样品中铜的浓度。

加入铜的浓度，g / mL
吸光度值 A 0 （样品）
0.280 2.0 0.440 4.0 0.600 6.0 0.757 8.0
0.912
解：根据所给数据绘制出吸光度与储备溶液的体积的关系曲线，再将其外推至与横坐标相交于B 点，查表得样品中铜的浓度为3.50g/mL
A
c/(
g/mL)
19 制成的储备溶液含钙mL mg /1.0，取一系列不同体积的储备溶液于50.00 mL 容量瓶中，以蒸馏水稀释至刻度。

取5 mL 天然水样品于50.00 mL 容量瓶中，并以蒸馏水稀释至刻度。

上述系列溶液的吸光度的测量结果列于下表，试计算天然水中钙的含量。

0.2
0.40.60.8
1.01.2A
V/mL
解：根据所给数据绘制出吸光度与储备溶液的体积的关系曲线，由图查得稀释的天然水溶液浓度为2.12 mL 储备溶液相对应，所以天然水溶液中钙的含量为：
mL mg c Ca /0424.05
50
501.012.2=⨯⨯=
20 用原子荧光光谱法分析废水中的镉，在228.8 nm 处测得2CdCl 标准溶液和样品溶液的
相对荧光强度
cCd/(10-6
mol /L)
解：用相对荧光强度对镉标准溶液浓度作工作曲线，查表得样品中镉的浓度为
483910.mol /L.-⨯
21 欲测定下列物质，应选用哪一种原子光谱法，并说明理由 （1）血清中锌和镉（～Cd mL g Zn mL g ,/003.0;,/0.2μμ）； （2）鱼肉中汞的测定（)0.ppm x ； （3）水中砷的测定（).0xppm ； （4）矿石中Sm Nd Ce Ha ,Pr,,,的测定；
（5）废水中Cr Co Ni Al Mn Fe ,,,,,的测定（ppm ～).0xppm 解： （1）选原子荧光光谱法；
（2）选原子荧光光谱法或原子吸收光谱法；（3）选原子荧光光谱法或原子吸收光谱法；（4）选原子发射光谱法；
（5）选ICP---AES 或原子吸收光谱法。