仪器分析期末复习 .pdf

仪器分析期末复习 1-绪论 1.现代仪器分析法有何特点？测定对象和化学分析法有何不同？ ①灵敏度⾼/所⽤样品量少、分析快速效率⾼、选择性好、⽤途⼴、⾃动化程度⾼，满⾜ 特殊要求，但准确度相对误差⼤，仪器价格、维修成本⾼。 ②仪器分析：灵敏度⾼，适合于半微量、微量、痕量组分分析； 化学分析：准确度⾼，适⽤于常量组分（0.1g）分析。 2-光分析法 1.光谱分析法如何分类？ 产⽣光谱的物质类型：原⼦光谱、分⼦光谱、固体光谱 产⽣光谱的⽅式：发射光谱、吸收光谱、散射光谱 按光谱的性质和形状：线光谱、带光谱 2.什么是光的吸收定律？数学表达式？ 朗伯-⽐尔定律：在⼀定浓度范围内，物质的吸光度A与吸光试样的浓度c和厚度L的乘积成正⽐。 A = KcL 3.原⼦光谱和分⼦光谱有何不同？ ①原⼦光谱是⼀条条彼此分⽴的线光谱。由处于稀薄⽓体状态的原⼦产⽣，相互之间作 ⽤⼒⼩。原⼦没有振动和转动能级，所以光谱产⽣主要由电⼦能级跃迁所致。 ②分⼦光谱是⼀定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。由处于⽓态或溶液中的分⼦产 ⽣，分⼦光谱的三个层次：转动光谱、振动光谱、电⼦光谱。 光谱仪器⼀般包括光源、单⾊器、样品容器、检测器件、读出装置。 在光学分析法中，可见分⼦光谱采⽤钨灯做光源。 1.名词解释 激发能：原⼦从基态跃迁到发射该谱线的激发态所需要的能量。 电离能：使原⼦电离所需要的最低能量。 原⼦线：原⼦外层电⼦的能级跃迁所产⽣的谱线。 离⼦线：离⼦的外层电⼦受激发后所产⽣的谱线。 共振线：原⼦发射所有谱线中，电⼦由⾼能态跃迁回基态时所发射的谱线。 灵敏线：原⼦光谱线中，凡具有⼀定强度、能标记某元素存在的特征谱线。 最后线：将溶液不断稀释，原⼦光谱线减少； 当元素浓度减少到最低限度时，仍能够出现的谱线。（最灵敏，最后消失）分析线：⽤来进⾏定性或定量分析的特征谱线。 2.常⽤的激发源有哪⼏种，各有何特点？简述ICP形成原理及特点。 ①直流电弧：绝对灵敏度⾼，辐射光强⼤，背景⼩，但电弧游移不定，稳定性、再现性 差。光谱线易⾃吸⾃蚀，不适合⾼定量分析。适于难融物质痕量易激发元素的分析。 ②低压交流电弧：稳定性⾼，弧温⾼-激发能⼒强，但对难激发的⾮⾦属元素灵敏度低。 ③⾼压⽕花：稳定性、再现性、准确度好，⾃吸效应⼩，适合低熔点、易挥发、难激发 物质及⾼含量⾦属元素分析，但电极温度低，不适合微量及痕量分析。 ④电感耦合等离⼦体：灵敏度⾼，稳定，抗⼲扰能⼒强，适合液态试样分析，且不⽤电 极不会产⽣试样污染。但需⼤量Ar，设备复杂。 ↓ ICP：⽯英管外绕⾼频感应线圈，⾼频电能的电⽕花引燃引发管内Ar放电，形成等离⼦体。达到⾜够导电率时产⽣环形涡电 流，感应电流瞬间加热⽓体⾄1wK⾼温，在⽯英管内形成⾼温⽕球，Ar再将其吹出管⼝形成感应焰炬。试液被雾化后由载⽓带 ⼊等离⼦ 体内，⾼温使其激发。 样品消耗少，⼯作线性范围宽，信噪⽐⾼，Ar保护下⽆其他反应。 3.简述铁光谱⽐较法进⾏多元素定性分析的原理。 铁的谱线多，⽽且分布在较⼴的波长范围（210-660nm内有⼏千条谱线），相距很近，分配均匀，每条谱线的波长已精确测定/ 定位，载于谱线表内。 以铁的光谱线作为波长的标尺，将各元素的最后线按波长位置标插在铁光谱上⽅位置，制成元素标准光谱图。定性分析时，待 测样品和纯铁并列置于同⼀感光板，在映谱仪上⽤元素标准光谱图与样品的光谱对照检查；如待测元素与标明的某元素谱线重 合，则认为可能存在该元素。 1.原⼦吸收光谱仪各组成部分和作⽤。 光源：发射待测元素的特征谱线。 原⼦化器：将试样中的待测元素转化为基态原⼦，以便吸收特征光谱线。 分光系统：将待测元素的分析线与⼲扰线分开，使只有分析线被接收。 检测系统：将单⾊器分出的光信号转换为电信号，经放⼤后以透射率或吸光度显⽰。 2.相⽐于⽕焰原⼦化，⽯墨炉原⼦化的优缺点？ ⽯墨炉原⼦化器的原⼦化效率⾼，⽓相中基态原⼦浓度⾼其数百倍，且基态原⼦在光路中停留时间更长，灵敏度⾼，适合于低 含量样品分析，取样少，能直接分析液、固样品。 但操作条件不易控制，且锐线性⼤，背景吸收⼤，重现性、准确性低，化学⼲扰多，有基体效应，设备复杂。 3.有哪些光谱⼲扰？如何消除？ ①⾮共振线⼲扰：缩⼩狭缝宽度。 ②背景吸收（有分⼦吸收、光散射）：空⽩矫正、氘灯矫正、塞曼效应校正。 4.⽐较标准加⼊法和标准曲线法的优缺点。 ①标准加⼊法：最⼤限度消除基体影响，但不消除背景吸收。适合成分复杂的少量样品 测定和低含量成分分析，批量样品测定⿇烦。 ②标准曲线法：⼤批量样品测定⽅便，但对个别样品仍需配置标准序列⿇烦，不适合组 成复杂的样