现代仪器分析复习题不完全整理中国海洋大学

第一章 绪论 复习题一.名词解释1. 灵敏度 2. 相对标准偏差 3. 检出限 4. 信噪比 5. 定量限二简答题1. 仪器分析方法有哪些分类？Comment 11: 可以加上三种方法的定义2. 仪器性能指标有哪些？分别如何判定？3. 常用三种仪器分析校正方法各有何特点？第二章 原子发射光谱法 复习题一名词解释1. 等离子体 2. 趋肤效应 3. 通道效应 4. 共振线 5. 分析线 6. 谱线自吸 7. 光谱载体 8. 光谱缓冲剂二.简答题Comment 12: *1. 原子光谱与原子结构、原子能级有什么关系？为什么能用它来进行物质的定性分析？能量，跃迁，转换，电磁辐射 释放2. 光谱分析时狭缝宽度如何选择？定性：较窄 提高分辨率定量：较宽 提高灵敏度3. 影响原子发射谱线强度的因素有哪些？（同教材 P46-47 3-9）1）统计权重：谱线强度与激发态和基态的统计权重之比 gi/go成正比2）跃迁概率：谱线强度与跃迁概率成正比3）激发能：负相关4）激发温度：正相关。但升高温度易电离。5）基态原子数：一定实验条件下，上述条件影响因素均为常数，则谱线强度与基态原子数成正比。4. 简述 ICP ： 光源的组成、 形成原理 及特点 。组成：ICP 光源是由 高频发生器和感应圈 、 等离子体炬管和供气系统 、 试样引入系统 组成原理：当高频发生器接通电源后，高频电流 I 通过感应线圈产生交变磁场。开始时，管内为 Ar气，不导电，需要用 高压电火花触发 ，使气体电离后，在高频交流磁场的作用下，带电粒子高速运动，碰撞，形成“雪崩”式放电，产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流（涡电流），其电阻很小，电流很大（数百安），产生高温。又将气体加热、电离，在管口形成稳定的等离子体焰炬。特点：优点：（1）检出限低，一般在 10-510-1ug/mL。可测 70多种元素。Comment 13: *温度高，“通道效应”，停留时间长，惰性气氛，原子化条件好，有利于难熔化合物的分解和元素激发。（2）稳定性好，精密度、准确度高。中心通道进样对等离子体的稳定性影响小；RSD 1% 。（3）自吸效应、基体效应小，电离干扰小，无电极污染。“趋肤效应”使表面温度高轴心温度低，自吸效应小；进样量小；ICP中电子密度大，碱金属电离的影响小；ICP 焰炬是气体放电。（4）线性范围宽，可达 46 个数量级。除痕量、微量元素，还可测高含量元素。（5）可进行多元素同时测定或顺序测定。与其他光源相比，定量分析的功能更强。缺点：对非金属测定的灵敏度低；仪器昂贵；操作费用高。5. 什么是分析线对？选择内标元素及分析线对的基本条件是什么？基本条件： 内标元素含量必须固定。如果是外加的，则需含量极少或不存在，且内标 化合物中不得含有被测元素内标元素与待测元素具有相近的激发特性分析线与内标线对应匹配，同为原子线或离子线，且激发电位相近6. 简述原子发射光谱背景产生的原因及消除方法。（同教材 P46-47 3-17）背景来源（产生的原因）：（1）分子辐射 试样与空气作用生成的氧化物、氮化物等分子发射的带光谱。如电弧中的 CN，SiO，AlO 等（2）连续辐射 电极头，固体质点（3）谱线的扩散 分析线附近有其他元素宽度较大的谱线，如 Zn, Sb, Pb, Bi, Mg等含量较高时（4）电子与离子复合过程产生连续背景 是 ICP连续背景辐射的重要原因 ，火花源也较强。（5）杂散光 光谱仪光学系统对辐射的散射被检测背景扣除（消除方法）：ICP 带有自动校正背景的装置（试样空白、输入波长范围）7. 教材 P46-47 3-11能量，蒸发，气态原子，激发产生辐射8. 教材 P46-47 3-14单原子惰性气体，不与试样组分形成难解离的稳定化合物，也不会像分子那样因解离而消耗能量，有良好的激发性能，本身光谱简单9. 教材 P46-47 3-16第三章 原子吸收光谱法 复习题一名词解释1. Dopple 变宽 2. Lorentz 变宽 3. Holtzmark 变宽 4. 荧光猝灭二.简答题1. 原子吸收光谱分析对光源的基本要求是什么？简述空心阴极灯的工作原理和特点。答：1）对光源的基本要求：锐线 （发射线半宽 5A h）2）工作过程：高压直流电(300V)-放电-阴极电子 -撞击隋性气体分子- 电离(二次电子和正离子维持放电)-气体正离子-轰击阴极-待测原子溅射 -再碰撞- 聚集空心阴极内被激发-待测元素特征共振发射线。3）特点：优点：辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换。缺点：每测一种元素需更换相应的灯。2. 怎样使空心阴极灯处于最佳工作状态？如果不处于最佳状态时，对分析工作有什么影响？用不同待测元素作阴极材料，可制成相应空心阴极灯。空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关。灯电流是主要的控制因素，太小：信号弱； 太大：产生自吸，灵敏度降低，灯寿命缩短。3. 简述常用原子化器的类型和特点。包括火焰原子化器和石墨炉原子化器特点：1）火焰原子化器：(1) 最简单的原子化；(2) 高重现性（精密度 助燃气）：适用于难解离氧化物5. 简述低温原子化的原理。它能分析哪些元素？低温原子化是利用某些元素自身或其氢化物在低温下的易挥发性实现原子化的。哪些元素：氢化物发生原子化： As（砷），Sb（锑），Bi （铋）， Ge（锗），Sn（锡），Pb（铅），Se （硒），Te （碲）等。冷蒸气原子化：Hg6. 原子吸收光谱中背景是怎样产生的？如何校正？试比较各种校正背景方法的优缺点。背景吸收：分子吸收 是由于原子化过程中生成的氧化物及盐类对辐射的吸收造成的。光散射 是由于原子化过程中产生的固体颗粒（如石墨炉中的炭末）对光的散射造成的。1）邻近非共振线校正法缺点：因背景吸收随波长而改变，所以该法准确度较差，只适用于分析线附近背景分布比较均匀的场合。2）连续光源校正背景法（氘灯扣除）氘灯校正法的缺陷：（1）由于使用了两种不同类型的光源，两者的光斑大小和能量分布不同，并且两个光斑像很难重叠等原因，使得该法难以准确校正 空间特征 很强的背景吸收；（2）氘灯在可见光区的辐射非常低，故氘灯校正法只用于 350nm 以下的波长范围。（3）氘灯的能量较弱，不能用很窄的光谱通带，共存元素的吸收线有可能落入通带范围内，吸收氘灯辐射而造成干扰。3）Zeeman（塞曼）效应扣除背景法特点：一个空心阴极灯，起到两个光源的作用，可缩小仪器体积；一箭双雕两光束通过原子化器的部位完全一样，所以校正效果好；特别适用于电热原子化器；-便于附加磁场可在全波段校正，校正吸光度比氘灯扣除法高（达 1.52.0）不是对所有谱线都同样有效，要考虑谱线的分裂特征。恒定磁场方式的灵敏度有所降低，交变磁场方式接近常规法7. 硒的共振线为 196.0nm，欲测食品中的硒，应选用何种火焰，并说明理由。分析矿石中的锆，应采用何种火焰，并说明理由。硒：乙炔-空气火焰，因为其在短波紫外区（200nm）有较大的吸收8. 在原子吸收光谱分析中，一般应根据什么原则来选择吸收线？选择吸收线时一般应考虑以下三个方面： *答案来自网络(1) 试样的组成和待测元素的含量。 (2) 干扰：邻近谱线干扰和背景吸收、火焰气体吸收干扰等。 (3) 使用的仪器条件：根据灵敏度选择灵敏度高、稳定性好的谱线。 例如，测定 Pb(含量约 0.2%)，Pb 可选 283.8nm，但 Pb283.8nm 比 Pb217.0nm 灵敏