原子吸收光谱法习题及答案

原子吸收分光光度法

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

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：A=kc，仪器结构具有相似性．

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

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

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．

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(光致发光)

'

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lgR=lgA + blgc 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原子线(少) 原子线(少)

离子线(谱线多)

(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 3．已知钠蒸气的总压力（原子＋离子）为1.013l0-3

Pa ，火焰温度为2 500K 时，电离

平衡常数（用压力表示）为4.86l0-4

Pa 。试计算： 】

（1）未电离钠原子的分压和电离度;

(2) 加入钾为缓冲剂，电子分压为为1.013l0-2

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 =nkT 。火焰气体的电离忽略不计]

解：(1)Na ＝＝Na +

+ e a b b

⎪⎩⎪⎨⎧⨯=+⨯==--Pa b a Pa a b K 34

210013.11086.4/

⎪⎩⎪⎨⎧⨯=⨯=--Pa b Pa a 44

10995.410135.5

则未电离的钠原子的分压为×10-4

Pa

.

电离度

494.0=+=

b a b

x

(2)加入钾缓冲剂

Pa

p p p K Na

Na e 41086.4-⨯=⋅=

+

即Pa

p p Na

Na 4321086.4)

10013.1(10013.1---⨯=-⨯⨯⨯

Pa p Na 4

10667.9-⨯= 则钠原子占总的分数为954.010013.110667.93

4

=⨯⨯--

(3)A =K ’N 0, N 0为基态原子数．(I ij = A ij E i N 1, kT

E

e g g N N 1

101-⋅=)

A 1=K ’·, A 2=K ’· 。

88.0506.0506

.0954.0112=-=-A A A

4．设测定硅时，N 2O-乙炔焰温度为3 000±100 K ，Si I nm 上能级的能量为，下能级的能量为。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λ=， k =×10-23

J·K -1

, 用eV 表示为k =×10-5

e V·K -1

,

谱线对应的能量为，在此温度下，基态原子数占绝大多数，认为N 0代替总的原子数N ．

)

/exp(0

0kT E g g

N N i i i -= 则)/ex p(0kT E N g g N i i i -=

于是将N i 对T 求导数，得到dT kT E

Ne g g dN i kT E i i i 2/0-=

(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

<

T kT E N N I I i i i

∆=∆=∆2 (E i =– =

T =2900K 时，679.0100290010614.8922

.425=⨯⨯⨯=∆-I I

T =3000K 时，635.0100300010614.8922.425=⨯⨯⨯=∆-I I T =3000K 时，595.0100310010614.8922.425=⨯⨯⨯=∆-I I

(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

T kT E e g g N N A A i kT

E

i i i

∆=∆=∆-2

0 统计权重比为1

T =2900时，

9

2

52900

10614.8922

.4201088.1100290010614.8922.45--⨯⨯--⨯=⨯⨯⨯⨯=∆=∆-e T kT E e g g A A i kT E i i

%

T =3000时，

92

53000

10614.8922

.4201039.3100300010614.8922.45--⨯⨯--⨯=⨯⨯⨯⨯=∆=∆-e T kT E e g g A A i kT E i i

T =3100时，

9

2

53100

10614.8922

.4201088.5310010614.8922.45--⨯⨯--⨯=⨯⨯⨯=∆=∆-e T kT E e g g A A i kT E i i

5．用原子吸收法测定元素M 时。由未知试样得到的吸光度为，若9毫升试样中加入1毫升100mg·L -1

的M 标准溶液，测得该混合液吸光度为．问未知试液中M 的浓度是多少 解：标准加入法