分析化学习题答案 - 下册 - 第三版高等教育出版社 - 华中师范大学 - 陕西师范大学 - 东北师范大学 - 编

被测元素含量或浓度逐渐减小时而最后消失的谱线,最后线往往就是最灵敏线;分析线是分析过程中所使用的谱线,是元素的灵敏线。

2. 解释下列名词:

(1)原子线和离子线; (2)等离子体及ICP炬; (3)弧焰温度和电极头温度; (4)谱线的自吸和自蚀; (5)反射光栅和光栅常数; (6)线色散率和分辨率; (7)闪耀角和闪耀波长; (8)谱线的强度和黑度; (9)内标线和分析线对; (10)标准加入法。

答:(1)原子线是原子被激发所发射的谱线;离子线是离子被激发所发射的谱线。 (2)近代物理学中,把电离度(?)大于0.1 %、其正负电荷相等的电离气体称为等离子体;ICP炬是指高频电能通过电感(感应线圈)耦合到等离子体所得到的外观上类似火焰的高频放电光源。

(3)弧焰温度即为激发温度,电极头温度即为蒸发温度。

(4)当原子发射的辐射从弧焰中心穿过弧层射出时,被其自身的基态原子所吸收而使谱线中心强度减弱的现象称为谱线的自吸;自吸严重时会使谱线从中央一分为二,这种现象称为自蚀。

(5)在光学玻璃或金属高抛光表面上,准确地刻制出许多等宽、等距、平行的具有反射面的刻痕,称为反射光栅;光栅常数是相邻两刻痕间的距离,即为光栅刻痕密度b(mm?1)的倒数。

(6)线色散率表示具有单位波长差的两条谱线在焦平面上分开的距离;分辨率是根据瑞利准则分辨清楚两条相邻光谱线的能力。

(7)闪耀光栅刻痕小反射面与光栅平面的夹角i称为闪耀角;闪耀角所对应辐射能

量最大的波长称为闪耀波长。

(8)谱线的强度常用辐射强度I(J?s?1?m?3)表示,即单位体积的辐射功率,是群体光子辐射总能量的反映;谱线的黑度S是谱线透射比倒数的对数。

(9)在基体元素(或定量加入的其它元素)的谱线中选一条谱线为比较线,又称为内标线。在被测定元素的谱线中选一条灵敏线作为分析线,所选用的分析线与内标线组成分析线对。

(10)标准加入法是当测定的元素含量很低时,或者试样基体组成复杂、未知时,通过加入已知的不同量或不同浓度的待测元素的标样或标准溶液来测定待测元素含量的方法。

3. 推导出原子线和离子线强度与原子总密度的关系式,并讨论影响谱线强度的主要因素。 答:Iij?giZAijhvij(1??)Nexp(?Ei/kT),影响谱线强度的主要因素有(1)激发电位

(Ei),与谱线强度是负指数关系,Ei越低,谱线强度越大;(2)跃迁几率(Aij),与谱线强度成正比;(3)统计权重g,与谱线强度成正比;(4)原子总密度(N),与谱线强度成正比;(5)激发温度,主要影响电离度?,存在最佳激发温度。

4. 谱线自吸对光谱定量分析有何影响?

答:在光谱定量分析中,自吸现象的出现,将严重影响谱线的强度,限制可分析的含量范围。

5. 激发光源的作用是什么?对其性能有何具体要求?

答:激发光源的作用是提供试样蒸发、解离和激发所需要的能量,并产生辐射信号;对激发光源的要求是:激发能力强,灵敏度高,稳定性好,结构简单,操作方便,

使用安全。

6. 常用的激发光源有哪几种类型?简述工作原理和基本特点。

答:目前常用的激发光源有(1)直流电弧光源,其工作原理是:直流电弧被高频引燃装置引燃,阴极产生热电子发射,电子在电场作用下高速奔向阳极,炽热的阳极斑使试样蒸发、解离,解离的气态原子与电子碰撞激发并电离,形成的正离子撞击阴极,阴极不断发射电子,这样电极间形成等离子体,并维持电弧放电,气态原子、离子与等离子体中其它粒子碰撞激发,产生原子、离子的发射光谱;其特点是,电极温度高,分析的绝对灵敏度高,电弧温度一般可达4000~7000 K,激发能力强,但放电的稳定性差,定量分析的精密度不高,适用于矿物和难挥发试样的定性、半定量及痕量元素的分析。

(2)低压交流电弧光源,其工作原理是:为了维持交流电弧放电,发生器由高频

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