1.簡述原子吸收分光光度法的基本原理，并從原理上比較發(fā)射光譜法和原子吸收光譜法的異同點及優(yōu)缺點。 

解：AAS是基于物質所產生的原子蒸氣對特定譜線的吸收作用來進行定量分析的方法。AES是基于原子的發(fā)射現(xiàn)象，而AAS則是基于原子的吸收現(xiàn)象。二者同屬于光學分析方法。

原子吸收法的選擇性高，干擾較少且易于克服。

由于原于的吸收線比發(fā)射線的數(shù)目少得多，這樣譜線重疊 的幾率小得多。而且空心陰極燈一般并不發(fā)射那些鄰近波長的輻射線經，因此其它輻射線干擾較小。

原子吸收具有更高的靈敏度。

在原子吸收法的實驗條件下，原子蒸氣中基態(tài) 原于數(shù)比激發(fā)態(tài)原子數(shù)多得多，所以測定的是大部分原子。

原子吸收法比發(fā)射法具有更佳的信噪比

這是由于激發(fā)態(tài)原子數(shù)的溫度系數(shù)顯著大于基態(tài)原子。

2．何謂銳線光源？在原子吸收光譜分析中為什么要用銳線光源？ 

解：銳線光源是發(fā)射線半寬度遠小于吸收線半寬度的光源，如空心陰極燈。在使用銳線光源時，光源發(fā)射線半寬度很小，并且發(fā)射線與吸收線的中心頻率一致。這時發(fā)射線的輪廓可看作一個很窄的矩形，即峰值吸收系數(shù)Kn 在此輪廓內不隨頻率而改變，吸收只限于發(fā)射線輪廓內。這樣，求出一定的峰值吸收系數(shù)即可測出一定的原子濃度。

3．在原子吸收光度計中為什么不采用連續(xù)光源（如鎢絲燈或氘燈），而在分光光度計中則需要采用連續(xù)光源？ 

解：雖然原子吸收光譜中積分吸收與樣品濃度呈線性關系，但由于原子吸收線的半寬度很小，如果采用連續(xù)光源，要測定半寬度很小的吸收線的積分吸收值就需要分辨率非常高的單色器，目前的技術條件尚達不到，因此只能借助銳線光源，利用峰值吸收來代替。

而分光光度計測定的是分子光譜，分子光譜屬于帶狀光譜，具有較大的半寬度，使用普通的棱鏡或光柵就可以達到要求。而且使用連續(xù)光源還可以進行光譜全掃描，可以用同一個光源對多種化合物進行測定。

4．原子吸收分析中，若產生下述情況而引致誤差，應采用什么措施來減免之？

（１）光源強度變化引起基線漂移；

（２）火焰發(fā)射的輻射進入檢測器（發(fā)射背景）；

（３）待測元素吸收線和試樣中共存元素的吸收線重疊。

 解：(1)選擇適宜的燈電流，并保持燈電流穩(wěn)定，使用前應該經過預熱；

(2)可以采用儀器調制方式來減免，必要時可適當增加燈電流提高光源發(fā)射強度來改善信噪比；

(3)可以選用其它譜線作為分析線。如果沒有合適的分析線，則需要分離干擾元素。

5．原子吸收分析中，若采用火焰原子化法，是否火焰溫度愈高，測定靈敏度就愈高？為什么？ 

解:不是。因為隨著火焰溫度升高,激發(fā)態(tài)原子增加,電離度增大,基態(tài)原子減少.所以如果太高,反而可能會導致測定靈敏度降低。尤其是對于易揮發(fā)和電離電位較低的元素,應使用低溫火焰。

6．石墨爐原子化法的工作原理是什么？與火焰原子化法相比較，有什么優(yōu)缺點？為什么？

解:石墨爐原子化器是將一個石墨管固定在兩個電極之間而制成的,在惰性氣體保護下以大電流通過石墨管,將石墨管加熱至高溫而使樣品原子化。

與火焰原子化相比,在石墨爐原子化器中,試樣幾乎可以全部原子化,因而測定靈敏度高.對于易形成難熔氧化物的元素,以及試樣含量很低或試樣量很少時非常適用。

缺點:共存化合物的干擾大,由于取樣量少,所以進樣量及注入管內位置的變動會引起誤差,因而重現(xiàn)性較差。

7．說明在原子吸收分析中產生背景吸收的原因及影響，如何避免這一類影響？ 

解:背景吸收是由于原子化器中的氣態(tài)分子對光的吸收或高濃度鹽的固體微粒對光的散射而引起的,它們屬于一種寬頻帶吸收.而且這種影響一般隨著波長的減短而增大,同時隨著基體元素濃度的增加而增大,并與火焰條件有關.可以針對不同情況采取不同的措施,例如火焰成分中OH,CH,CO等對光的吸收主要影響信號的穩(wěn)定性，可以通過零點調節(jié)來消除，由于這種吸收隨波長的減小而增加，所以當測定吸收波長位于遠紫外區(qū)的元素時，可以選用空氣－H2,Ar-H2火焰．對于火焰中金屬鹽或氧化物、氫氧化物引起的吸收通常利用高溫火焰就可消除。

有時，對于背景的吸收也可利用以下方法進行校正：(1)鄰近線校正法;(2)用與試液組成相似的標液校正；(3)分離基體。

8．背景吸收和基體效應都與試樣的基體有關，試分析它們的不同之處。

解：基體效應是指試樣在轉移、蒸發(fā)過程中任何物理因素的變化對測定的干擾效應。背景吸收主要指基體元素和鹽分的粒子對光的吸收或散射，而基體效應則主要是由于這些成分在火焰中蒸發(fā)或離解時需要消耗大量的熱量而影響原子化效率，以及試液的黏度、表面張力、霧化效率等因素的影響。

9．應用原子吸收光譜法進行定量分析的依據(jù)是什么？進行定量分析有哪些方法？試比較它們的優(yōu)缺點。

解：在一定的濃度范圍和一定的火焰寬度條件下，當采用銳線光源時，溶液的吸光度與待測元素濃度成正比關系，這就是原子吸收光譜定量分析的依據(jù)。

常用兩種方法進行定量分析：

（１）標準曲線法：該方法簡便、快速，但僅適用于組成簡單的試樣。

（２）標準加入法：本方法適用于試樣的確切組分未知的情況。不適合于曲線斜率過小的情況。

10．保證或提高原子吸收分析的靈敏度和準確度，應注意那些問題？怎樣選擇原子吸收光譜分析的最佳條件？ 

解：應該從分析線的選擇、光源（空心陰極燈）的工作電流、火焰的選擇、燃燒器高度的選擇及狹縫寬度等幾個方面來考慮，選擇最佳的測定條件。

11．從工作原理、儀器設備上對原子吸收法及原子熒光法作比較。

解：從工作原理上看，原子吸收是通過測定待測元素的原子蒸氣對其特征譜線的吸收來實現(xiàn)測定的，屬于吸收光譜，而原子熒光則是通過測量待測元素的原子蒸氣在輻射能激發(fā)下所產生的熒光的強度來實現(xiàn)測定的，屬于發(fā)射光譜。

在儀器設備上，二者非常相似，不同之處在于原子吸收光譜儀中所有組件排列在一條直線上，而熒光光譜儀則將光源與其它組件垂直排列，以消除激發(fā)光源發(fā)射的輻射對檢測信號的影響。

 

選擇題

 

1. 空心陰極燈的主要操作參數(shù)是 (     )  

A  燈電流    B  燈電壓    C  陰極溫度    D  內充氣體的壓力

2. 與原子吸收法相比,原子熒光法使用的光源是 (      )

A  必須與原子吸收法的光源相同    B  一定需要銳線光源

C  一定需要連續(xù)光源              D  不一定需要銳線光源

3. 在原子吸收測量中，遇到了光源發(fā)射線強度很高，測量噪音很小，但吸收值很低，難以讀數(shù)的情況下，采取了下列一些措施，指出下列哪種措施對改善該種情況是不適當?shù)?/span> (    )  

A  改變燈電流   B  調節(jié)燃燒器高度   C  擴展讀數(shù)標尺   D  增加狹縫寬度

4. 已知原子吸收光譜計狹縫寬度為 0.5mm 時，狹縫的光譜通帶為 1.3nm，所以該儀器的單色器的倒線色散率為：(      )

A  每毫米 2.6nm   B  每毫米 2.6nm 每毫米 0.38nm

C  每毫米 26nm    D  每毫米 3.8nm

5. 指出下列哪種說法有錯誤? (      ) 

A  原子熒光法中, 共振熒光發(fā)射的波長與光源的激發(fā)波長相同

B  與分子熒光法一樣, 原子共振熒光發(fā)射波長比光源的激發(fā)波長長

C  原子熒光法中, 熒光光譜較簡單, 不需要高分辨率的分光計

D  與分子熒光法一樣, 原子熒光強度在低濃度范圍內與熒光物質濃度成正比

6.原子吸收分析對光源進行調制, 主要是為了消除 (      )

A  光源透射光的干擾    B  原子化器火焰的干擾

C  背景干擾            D  物理干擾

7. 影響原子吸收線寬度的最主要因素是 (     ) 

A  自然寬度   B  赫魯茲馬克變寬   C  斯塔克變寬   D  多普勒變寬

8. 原子吸收法測定鈣時, 加入EDTA是為了消除下述哪種物質的干擾? (     ) 

A  鹽酸    B  磷酸    C  鈉    D  鎂

9. 空心陰極燈中對發(fā)射線半寬度影響最大的因素是 (      )

A  陰極材料    B  陽極材料    C  內充氣體    D  燈電流

10. 在原子吸收分析中，如懷疑存在化學干擾，例如采取下列一些補救措施，指出哪種措施不適當 (      )

A  加入釋放劑    B  加入保護劑    C  提高火焰溫度    D  改變光譜通帶

11.在原子吸收法中, 能夠導致譜線峰值產生位移和輪廓不對稱的變寬應是 (     )

A  熱變寬    B  壓力變寬    C  自吸變寬    D  場致變寬

12. 在原子吸收光譜分析中，若組分較復雜且被測組分含量較低時，為了簡便準確地進行分析，最好選擇何種方法進行分析？ (      )

A  工作曲線法    B  內標法    C  標準加入法    D  間接測定法

13. GFAAS的升溫程序如下： (      )

A  灰化、干燥、原子化和凈化

B  干燥、灰化、凈化和原子化

C  干燥、灰化、原子化和凈化

D  灰化、干燥、凈化和原子化

14. 可以說明原子熒光光譜與原子發(fā)射光譜在產生原理上具有共同點的是 (     ) 

A  輻射能使氣態(tài)基態(tài)原子外層電子產生躍遷

B  輻射能使原子內層電子產生躍遷

C  能量使氣態(tài)原子外層電子產生發(fā)射光譜

D  電、熱能使氣態(tài)原子外層電子產生發(fā)射光譜

15. 原子吸收光譜法測定試樣中的鉀元素含量,通常需加入適量的鈉鹽, 這里鈉鹽被稱為 (     ) 

A  釋放劑    B  緩沖劑    C  消電離劑    D  保護劑

16. 空心陰極燈內充的氣體是 (     ) 

A  大量的空氣    B  大量的氖或氬等惰性氣體

C  少量的空氣    D  少量的氖或氬等惰性氣體

17. 在以下說法中, 正確的是 (     ) 

A  原子熒光分析法是測量受激基態(tài)分子而產生原子熒光的方法

B  原子熒光分析屬于光激發(fā)

C  原子熒光分析屬于熱激發(fā)

D  原子熒光分析屬于高能粒子互相碰撞而獲得能量被激發(fā)

18. 在火焰原子吸收光譜法中, 測定下述哪種元素需采用乙炔--氧化亞氮火焰 (     ) 

A  鈉    B  鉭    C  鉀    D  鎂

19. 在原子吸收光譜法分析中, 能使吸光度值增加而產生正誤差的干擾因素是 (     )

 A  物理干擾    B  化學干擾    C  電離干擾    D  背景干擾

20. 原子吸收分光光度計中常用的檢測器是 (     ) 

A  光電池    B  光電管    C  光電倍增管    D  感光板

 

填空題

 

 

1．在原子吸收光譜中，為了測出待測元素的峰值吸收必須使用銳線光源，常用的是___________ 燈，符合上述要求。

2．空心陰極燈的陽極一般是 ____________, 而陰極材料則是__________________,管內通常充有 _________________。

3．在通常得原子吸收條件下，吸收線輪廓主要受__________和__________變寬得影響。

4．在原子吸收分光光度計中，為定量描述譜線的輪廓習慣上引入了兩個物理量，即__________和__________。

5．原子化器的作用是將試樣____________________，原子化的方法有____________________和____________________。

6．在原子吸收法中，由于吸收線半寬度很窄，因此測量___________________有困難，所以采用測量___________________來代替。

7．火焰原子吸收法與分光光度法，其共同點都是利用 ______ 原理進行分析的方法，但二者有本質區(qū)別，前者是 _________ ，后者是 _________ ，所用的光源，前者是 _________，后者是 _________ 。

8．在原子吸收法中, 提高空心陰極燈的燈電流可增加        ，但若燈電流過大, 則       隨之增大, 同時會使發(fā)射線_________________。

9．原子吸收法測定鈣時，為了抑制 PO₄^3-的干擾，常加入的釋放劑為 _______ ；測定鎂時，為了抑制 Al³⁺的干擾，常加入的釋放劑為 ______ ；測定鈣和鎂時，為了抑制Al³⁺的干擾，常加入保護劑 ________ 。

10．原子吸收分光光度計的氘燈背景校正器，可以扣除背景的影響，提高分析測定的靈敏度，其原因是 _____________________________________________。

11．在原子吸收法中, 火焰原子化器與無火焰原子化器相比較, 測定的靈敏度________,這主要是因為后者比前者的原子化效率______________________。

12．火焰原子吸收光譜分析中, 化學干擾與______________________  ， ________________________

等因素有關, 它是一個復雜的過程, 可以采用    _________________________________等方法加以抑制。

13．原子吸收法測量時, 要求發(fā)射線與吸收線的 _____________________一致, 且發(fā)射線與吸收線相比, ____________________要窄得多. 產生這種發(fā)射線的光源, 通常是 ____________________。

14．原子吸收分析中主要的干擾類型有               、                、                。

15．原子吸收光譜法對光源的要求是________________________ ，__________________________, 符合這種要求的光源目前有_____________ ______________。

 

 

判斷題

 

1．原子吸收光譜是由氣態(tài)物質中基態(tài)原子的內層電子躍遷產生的。（    ）

2．實現(xiàn)峰值吸收的條件之一是：發(fā)射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致。（    ）

3．原子光譜理論上應是線光譜，原子吸收峰具有一定寬度的原因主要是由于光柵的分光能力不夠所致。  （    ）

4．原子吸收線的變寬主要是由于自然變寬所導致的。 （    ）

5．在原子吸收光譜分析中，發(fā)射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致，故原子吸收分光光度計中不需要分光系統(tǒng)。 （    ）

6．空心陰極燈能夠發(fā)射待測元素特征譜線的原因是由于其陰極元素與待測元素相同。（    ）

7．火焰原子化器的作用是將離子態(tài)原子轉變成原子態(tài)，原子由基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷只能通過光輻射發(fā)生。   （    ）

8．根據(jù)玻耳茲曼分布定律進行計算的結果表明，原子化過程時，所有激發(fā)能級上的原子數(shù)之和相對于基態(tài)原子總數(shù)來說很少。   （  ）

9．石墨爐原子化法比火焰原子化法的原子化程度高，所以試樣用量少。 （    ）

10．原子化溫度越高，激發(fā)態(tài)原子數(shù)越多，故原子化溫度不能超過2000 K。 （    ）

11．一般來說，背景吸收使吸光度增加而產生正誤差。 （    ）

12．在原子吸收分光光度分析中，如果待測元素與共存物質生成難揮發(fā)性的化合物，則會產生負誤差。  （    ）

13．火焰原子化法比石墨爐原子化法的檢出限低但誤差大。 （    ）

14．壓力變寬不引起中心頻率偏移，溫度變寬引起中心頻率偏移。 （    ）

15．貧燃火焰也稱氧化焰，即助燃氣過量。過量助燃氣帶走火焰中的熱量，使火焰溫度降低，適用于易電離的堿金屬元素的測定。 （    ）

16．當氣態(tài)原子受到強的特征輻射時，由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，約在10^-8s后，再由激發(fā)態(tài)躍遷回到基態(tài)，輻射出與吸收光波長相同或不同的熒光。 （    ）

17．激發(fā)光源停止后，熒光能夠持續(xù)發(fā)射一段時間。 （    ）

18．當產生的熒光與激發(fā)光的波長不相同時，產生非共振熒光，即躍遷前后的能級發(fā)生了變化。  （    ）

19．原子熒光分析與原子發(fā)射光譜分析的基本原理和儀器結構都較為接近。（    ）

20．原子熒光分析測量的是向各方向發(fā)射的原子熒光，由于在檢測器與光源呈90^o方向上熒光強度最大，故檢測器與光源一般呈90度放置。（    ） 

 

答案

二、選擇題

A、D、A、A、B、B、D、B、D、D、B、C、C、C、C、D、B、B、D、C

三、填空題

1．空心陰極燈

2．鎢棒、待測元素、低壓惰性氣體

3．多普勒（熱變寬） 勞倫茨（壓力或碰撞）

4．譜線半寬度  中心頻率

5．蒸發(fā)并使待測元素轉化為基態(tài)原子蒸氣   火焰原子化法   非火焰原子化法

6．積分吸收  峰值吸收

7．吸收  原子吸收  分子吸收  銳線光源   連續(xù)光源

8．發(fā)光強度，自吸，變寬

9．La³⁺   Sr²⁺   EDTA   8-羥基喹啉

10．氘燈的連續(xù)輻射可被產生背景的分子吸收，基態(tài)原子也吸收連續(xù)輻射，但其吸收度可忽略

11．低，高

12．試樣中各組分的濃度與化學性質，火焰的類型及溫度；提高原子化溫度，選擇合適的火焰，加入釋放劑、保護劑、緩沖劑和消電離劑

13．中心波長( 頻率 )     譜線寬度     空心陰極燈( 銳線光源 )

14．光譜，物理，化學

15．光源發(fā)射出的分析線，其中心頻率與吸收線要一致且半寬度小于吸收線的半峰寬（即銳線光源），輻射強度大，穩(wěn)定性高，背景��；

空心陰極燈，高頻無極放電燈。

四、正誤判斷

×、√、×、×、×、√、×、√、√、×、√、√、×、×、√、√、×、√、×、×、