仪器分析习题答案-光谱分析部分.doc

仪器分析绪论 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。 　3 棱镜的分光原理是光折射。由于不同波长的光有不同的折射率，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的衍射角，据此把不同波长的光分开。 2-6 见书19页表2-1 跃迁类型 波长范围 能量范围/eV 原子内层电子跃迁 10-3nm(10nm 1.2×106(1.2×102 原子外层电子跃迁 nm(750nm 125(1.7 分子的电子跃迁 分子振动能级的跃迁 (m(50(m 1.7(0.02 分子转动能级的跃迁 50(m(1000(m 2×10-2(4×10-4 　　分辨率 又因为： 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：cm-1 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 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 因为试样量很少必须进行多元素测定 对于(1) 顺序扫描式光电直读(2)原子吸收光谱法 对于(3)摄谱法原子发射光谱法(4)多道光电直读光谱法(3)和(4)都基本可以。但是由于多道光电直读光谱法摄谱法原子发射光谱法解：基体比与浓度关系来进行定量分析的方法称为内标法。 ?? 试样组成、形态及结果，。? 1、下列那种跃迁不能产生，为什么？ 31S0—31P1； 31S0—31D2； 33P2—33D3； 43S1—43P1； 解： 对于光谱项符号为n2S+1LJ的能级间的跃迁，需遵从电子跃迁选律，即： (n = 包括0的一切整数； (L = (1； (J = 0，(1（但J = 0时，(J=0的跃迁也是禁阻的）； (S = 0 对于题中给定的四种跃迁类型，只有（2）31S0—31D2的跃迁不满足选律，因为： (L = 2≠(1；(J = 2≠0或(1 所以31S0—31D2之间的跃迁难以发生。 2、用原子发射光谱分析下列试样，应选用那种光源？ （1）矿石中的定性与半定量分析 （2）合金中的铜测定（Cu的含量在 x%数量级） （3）钢中锰的测定（含量0.0x%(0.x%数量级之间） （4）污水中的Cr、Mn、Cu、Fe、V、Ti等的测定（含量在10-6(x%之间） 解： 光源 蒸发温度 激发温度 稳定性 应用范围 直流电弧 高(阳极) 3000~4000 4000~7000 较差 岩石,矿物,纯物质,难挥发低含量元素(定性剂半定量分析) 交流电弧 中 1000~2000 比直流电弧略高 较好 金属、合金低含量元素的定量分析 高压火花 低， 1000 瞬间可达~10000 好 含量高元素,易挥发,难激发元素的定量分析 ICP 很高 6000~8000 很好 溶液、合金、金属的定性定量分析（从高含量到低含量） 对于(1)矿石中定性半定量；定性半定量电弧(2)合金中的铜(质量分数：～x%)(3)钢中的锰(质量分数：0.0x%～0.x%)(4)污水中的Cr、Mn、Cu、Fe、V、Ti等(质量分数：10-6~ x%)ICP光源。 　光谱习题 4-1 因为原子处于基态与激发态之间的数目满足波尔兹曼分布定律，即： 式中，Ni和N0分别表示激发态与基态上的原子数目，gi和g0分别表示激发态与基态的统计权重，即该能态所有光谱