光谱分析方法

9．光谱线的强度只与跃迁能级的能量差、高能级上的原子总数及跃迁概率有关。 （ ） 10．自吸现象与待测元素的浓度有关，浓度越低，自吸越严重。（ ）

11．交流电弧的激发能力强，分析的重现性好，适用于定量分析，不足的是蒸发能力也稍弱，灵敏度稍低。 （ ） 四、简答题

1．简述ICP的形成原理及其特点。

2. 何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线，它们之间有何联系？ 3. 光谱定性分析摄谱时，为什么要使用哈特曼光阑？为什么要同时摄取铁光谱？

4. 光谱定量分析的依据是什么？为什么要采用内标？简述内标法的原理。内标元素和分析线对应具备哪些条件？为什么？ 5. 为什么原子发射光谱是线状光谱？ 五、计算题：

若光栅的宽度为50.0mm，每mm刻有650条刻线，则该光栅的一级光谱的理论分辨率是什么？一级光谱中波长为310.030mm和310.066mm双线能否分开？

中介梯光栅的分辨数为1400条/mm,闪耀角为12.16度，光栅适用的一级光谱波长范围？ 答案 四、简答题

1. 答：ICP是利用高频加热原理。

当在感应线圈上施加高频电场时，由于某种原因（如电火花等）在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动，碰撞气体原子，使之迅速、大量电离，形成雪崩式放电，电离的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形的涡流，在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合，这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电离，并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。 其特点如下：

（1）工作温度高、同时工作气体为惰性气体，因此原子化条件良好，有利于难熔化合物的分解及元素的激发，对大多数元素有很高的灵敏度。

（2）由于趋肤效应的存在，稳定性高，自吸现象小，测定的线性范围宽。 （3）由于电子密度高，所以碱金属的电离引起的干扰较小。 （4）ICP属无极放电，不存在电极污染现象。

（5）ICP的载气流速较低，有利于试样在中央通道中充分激发，而且耗样量也较少。 （6）采用惰性气体作工作气体，因而光谱背景干扰少。

2. 答：由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。共振线具有最小的激发电位，因此最容易被激发，为该元素最强的谱线。

灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低、强度较大的谱线，多是共振线(resonance line)。 最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时，最后仍能观察到的几条谱线。它也是该元素的最灵敏线。

进行分析时所使用的谱线称为分析线(analytical line)。

由于共振线是最强的谱线，所以在没有其它谱线干扰的情况下，通常选择共振线作为分析线。 3. 解：使用哈特曼光阑是为了在摄谱时避免由于感光板移动带来的机械误差，从而造成分析时摄取的铁谱与试样光谱的波长位置不一致。

摄取铁光谱是由于铁的光谱谱线较多，而且每条谱线的波长都已经精确测定，并载于谱线表内，因此可以用铁个谱线作为波长的标尺，进而确定其它元素的谱线位置。

4. 解：在光谱定量分析中，元素谱线的强度I与该元素在试样中的浓度c呈下述关系：

I= acb

在一定条件下，a，b为常数，因此

lgI = blgc +lga

亦即谱线强度的对数与浓度对数呈线性关系，这就是光谱定量分析的依据。

在光谱定量分析时，由于a，b随被测元素的含量及实验条件（如蒸发、激发条件，取样量，感光板特性及显影条件等）的变化而变化，而且这种变化往往很难避免，因此要根据谱线强度的绝对值进行定量常常难以得到准确结果。所以常采用内标法消除工作条件的变化对测定结果的影响。

用内标法进行测定时，是在被测元素的谱线中选择一条谱线作为分析线，在基体元素（或定量加入的其它元素）的谱线中选择一条与分析线均称的谱线作为内标线，组成分析线对，利用分析线与内标线绝对强度的比值及相对强度来进行定量分析。这时存在如下的基本关系：lgR = lg(I1/I2) = blgc + lgA 内标元素和分析线对应具备的条件

①内标元素与被测元素在光源作用下应有相近的蒸发性质； ②内标元素若是外加的，必须是试样中不含或含量极少可以忽略的。 ③分析线对选择需匹配；

两条原子线或两条离子线,两条谱线的强度不宜相差过大。

④分析线对两条谱线的激发电位相近。若内标元素与被测元素的电离电位相近，分析线对激发电位也相近，这样的分析线对称为“均匀线对”。 ⑤分析线对波长应尽可能接近。

分析线对两条谱线应没有自吸或自吸很小，并不受其它谱线的干扰。 ⑥内标元素含量一定的。

5. 答：因为原子的各个能级是不连续的（量子化的）,电子的跃迁也是不连续的。 五、计算题

1. 解：R＝1×650×50.0＝32500

?＝?/R＝(310.030+310.066)/(2×32500)＝0.0095mm

即理论分辨率为32500的光栅能够分开波长差为0.0095mm的谱线，而310.030mm和310.066mm双线波长差为0.036mm，所以能分开。 2. 解：中阶梯光栅?＝?

d=1/1400=714.3nm n? =2dsin?=300nm

适用的一般波长范围?=?/n?0.5=200~400nm。

第四章 原子吸收光谱

一、选择题

1、原子吸收光谱法中的物理干扰可用哪种方法消除＿＿。

A、释放剂 B、保护剂 C、标准加入法 D、扣除背景 2、与火焰原子化吸收法相比，石墨炉原子化吸收法有以下特点____。 A、灵敏度高且重现性好 B、集体效应大但重现性好

C、样品量大但检出限低 D、原子化效率高，因而绝对检出限低 3、用原子吸收光谱法测定钙时，加入1％的钾盐溶液，其作用是____。 A、减小背景 B、作释放剂 C、作消电离剂 D、提高火焰温度 4、原子吸收光谱分析中，塞曼效应法是用来消除_____。

A、化学干扰 B、物理干扰 C、电离干扰 D、背景干扰 5、通常空心阴极灯是______。

A、用碳棒作阳极，待测元素做阴极，灯内充低压惰性气体 B、用钨棒作阳极，待测元素做阴极，灯内抽真空

C、用钨棒作阳极，待测元素做阴极，灯内充低压惰性气体 D、用钨棒作阴极，待测元素做阳极，灯内充惰性气体

6、原子吸收光谱法中，背景吸收产生的干扰主要表现为_____。 A、火焰中产生的分子吸收及固体微粒的光散射 B、共存干扰元素发射的谱线 C、火焰中待测元素产生的自吸现象 D、基体元素产生的吸收

7、原子吸收法测定钙时，加入EDTA是为了消除_____干扰。 A、镁 B、锶 C、磷酸 D、硫酸 8、原子吸收分光光度计中的单色器的位置和作用是______。 A、放在原子化器之前，并将激发光源发出的光变为单色光 B、放在原子化器之前，并将待测元素的共振线与邻近线分开 C、放在原子化器之后，并将待测元素的共振线与邻近线分开 D、放在原子化器之后，并将激发光源发出的连续光变为单色光 9、原子吸收测定中，以下叙述和做法正确的是______。

A、一定要选择待测元素的共振线作分析线，绝不可采用其他谱线作分析线 B、在维持稳定和适宜的光强条件下，应尽量用较低的灯电流 C、对于碱金属元素，一定要选用富燃火焰进行测定 D、消除物理干扰，可选用高温火焰

10、原子吸收光谱法中，产生多普勒效应的原因和影响是____。 A、待测原子与同类原子的碰撞引起谱线中心频率发生位移 B、待测原子与其原子的碰撞引起谱线变宽 C、待测原子的热运动引起谱线变宽

D、待测原子受到同位素原子的影响引起谱线中心频率发生位移 11 空心阴极灯的主要操作参数是 ( )

A 灯电流 B 灯电压 C 阴极温度 D 内充气体的压力 12. 与原子吸收法相比，原子荧光法使用的光源是 ( )