分析化学 第五版 下册 答案.doc

仪器分析部分作业题参考答案 第一章绪论 1-2 1、主要区别：（1）化学分析是利用物质的化学性质进行分析；仪器分析是利用物质的物 理或物理化学性质进行分析；（2）化学分析不需要特殊的仪器设备；仪器分析需要特殊的仪器 设备；（3）化学分析只能用于组分的定量或定性分析；仪器分析还能用于组分的结构分析； （3）化学分析灵敏度低、选择性差，但测量准确度高，适合于常量组分分析；仪器分析灵敏度 高、选择性好，但测量准确度稍差，适合于微量、痕量及超痕量组分的分析。 2、共同点：都是进行组分测量的手段，是分析化学的组成部分。 1-5 分析仪器与仪器分析的区别：分析仪器是实现仪器分析的一种技术设备，是一种装置；仪器 分析是利用仪器设备进行组分分析的一种技术手段。 分析仪器与仪器分析的联系：仪器分析需要分析仪器才能达到量测的目的，分析仪器是仪器 分析的工具。仪器分析与分析仪器的发展相互促进。 1-7 因为仪器分析直接测量的是物质的各种物理信号而不是其浓度或质量数，而信号与浓度或质 量数之间只有在一定的范围内才某种确定的关系，且这种关系还受仪器、方法及样品基体等的 影响。因此要进行组分的定量分析，并消除仪器、方法及样品基体等对测量的影响，必须首先 建立特定测量条件下信号与浓度或质量数之间的关系，即进行定量分析校正。 第二章光谱分析法导论 2-1 光谱仪的一般组成包括：光源、单色器、样品引入系统、检测器、信号处理与输出装置。 各部件的主要作用为： 光源：提供能量使待测组分产生吸收包括激发到高能态； 单色器：将复合光分解为单色光并采集特定波长的光入射样品或检测器； 样品引入系统：将样品以合适的方式引入光路中并可以充当样品容器的作用； 检测器：将光信号转化为可量化输出的信号。 信号处理与输出装置：对信号进行放大、转化、数学处理、滤除噪音，然后以合适的方 式输出。 2-2： 单色器的组成包括：入射狭缝、透镜、单色元件、聚焦透镜、出射狭缝。 各部件的主要作用为： 入射狭缝：采集来自光源或样品池的复合光； 透镜：将入射狭缝采集的复合光分解为平行光； 单色元件：将复合光色散为单色光（即将光按波长排列） 聚焦透镜：将单色元件色散后的具有相同波长的光在单色器的出口曲面上成像； 出射狭缝：采集色散后具有特定波长的光入射样品或检测器 2-3 棱镜的分光原理是光的折射。由于不同波长的光在相同介质中有不同的折射率，据此能把 不同波长的光分开。光栅的分光原理是光的衍射与干涉的总效果。不同波长的光通过光栅衍 射后有不同的衍射角，据此把不同波长的光分开。 2-6 见书19 页表2-1 2-7 因为对于一级光谱（n=1）而言，光栅的分辨率为： R = nN = N =光栅宽度×光栅的刻痕密度= 720× 5 = 3600 又因为： λ λ d R = 所以，中心波长(即平均波长)在1000cm-1 的两条谱线要被该光栅分开，它们相隔的最大距 离为： 0.28 cm-1 3600 = = 1000 = R d λ λ 跃迁类型波谱区域波长范围能量范围/eV 原子内层电子跃迁x-射线10-3nm～10nm 1.2×106～1.2×102 原子外层电子跃迁 紫外-可见光10nm～750nm 125～1.7 分子的价电子跃迁 分子振动能级的跃迁近红外-中红外光0.75μm～50μm 1.7～0.02 分子转动能级的跃迁远红外50μm～1000μm 2×10-2～4×10-4 2-10 原子光谱是由原子外层电子在不同电子能级之间跃迁产生的，而不同电子能级之间的能量差 较大，因此在不同电子能级之间跃迁产生的光谱的波长差异较大，能够被仪器分辨，所以显现 线光谱；分子光谱的产生既包括分子中价电子在不同电子能级之间跃迁，也包括分子中振动能 级和转动能级的跃迁，而振动能级和转动能级之间的能量差较小，在这些能级之间跃迁产生的 光谱的波长非常接近，不能被仪器所分辨，所以显现为带光谱。 第3 章原子发射光谱法 3-2 缓冲剂的作用是抵偿样品组成变化的影响，即消除第三元素的影响，控制和稳定弧温； 挥发剂的作用是增加样品中难挥发性化合物的挥发能力 3-3 Fe 404.582nm 谱线对404.720nm 分析线的干扰为线光谱的干扰，因此主要采用减少单色器出 口狭缝宽度的方法消除 弱氰带的干扰属于背景干扰，可以采用背景扣除包括背景校准法和等效浓度法消除。此外， 因为弱氰带的干扰来源空气中的N2 和电极挥发的C 形成的稳定的CN 分子的辐射，因此可以使 用非石墨电极或通过加入易挥发的光谱缓冲剂如NaCl，增加待测物的挥发性，并帮助氰气尽快 离开光源，消除其干扰。 3-4 因为试样量很少，且必须进行多元素测定，因此只能选择灵敏度高、耗样量少、能同时实现 多元素测定的方法进行分析。 对于(1) 顺序扫描式光电直读：因