儀器分析簡答題

1、解：AAS是基于物質(zhì)所產(chǎn)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AASxx 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. xxxx 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XX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) K 在此輪廓內(nèi)不隨頻率而改變，吸收只 限于發(fā)射線輪廓內(nèi)。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

2、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 XX 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XX不 到，因此只能借助XX線光源，利用XX 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(chǎn)生下述情況而引致誤差，應采用什么措施來減免之？(1)

3、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(jīng)過預 熱八、(2) 可以采用儀器調(diào)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 xx 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 xx 度降低 .尤

4、其是對于 xx 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(nèi)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(chǎn)生

5、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,CC等對光的吸收主要影響信 號的穩(wěn)定性，可以通過零點調(diào)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(zhuǎn)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

6、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 xx 線光源時，溶 液的吸光度與待測元素濃度 xx 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。

7、10保證或提高原子吸收分析的 xx 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 xxxx 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 xx 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(chǎn)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

8、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。 12.簡要說明氣相色譜分析的基本原 理： :借在兩相間分配原理而使混合 物中各組分分離。氣相色譜就是根據(jù) 組分與固定相與流動相的親和力不 同而實現(xiàn)分離。組分在固定相與流動 相之間不斷進行溶解、揮發(fā)（氣液色 譜），或吸附、解吸過程而相互分離，然后進入檢測器進行檢測 13.氣相色譜儀的基本設備包括哪幾 部分?各有什么作用 ?氣路系統(tǒng)進樣 系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)以及檢測 和記錄系統(tǒng)氣相色譜儀具有一個讓 載氣連續(xù)運行管路密閉的氣路系 統(tǒng)進樣系統(tǒng)包括進樣裝置和氣化室其 作用是將液體或固體試樣，在進入色 譜柱前

9、瞬間氣化， 然后快速定量地轉(zhuǎn)入到色譜柱中 14.當下列參數(shù)改變時 :(1)柱長縮短,(2)固定相改變 ,(3)流動相流速增加,(4)相比減少 ,是否會引起分配系數(shù)的改變 ?為什么 ?答:固定相改變 會引起分配系數(shù)的改變 ,因為分配系 數(shù)只于組分的性質(zhì)及固定相與流動 相的性質(zhì)有關 .所以( 1)柱長縮短不會引起分配系數(shù)改變(2)固定相改 變會引起分配系數(shù)改變( 3)流動相流速增加不會引起分配系數(shù)改變(4)相比減少不會引起分配系數(shù)改變15.當下列參數(shù)改變時 :(1)柱長增加,(2)固定相量增加 ,(3)流動相流速減小 ,(4)相比增大 ,是否會引起分 配比的變化 ?為什么 ?答:k=K/b而 b=

10、VM/VS ,分配比除了與組分 ,兩相的 性質(zhì),柱溫,柱壓有關外 ,還與相比有 關 ,而與流動相流速 ,柱長無關 . 故:（1）不變化,（2）增加,（3）不改 變,（4）減小16.試以塔板高度H做指標，討論氣相色譜操作條件的選擇 .解: （1）選擇 流動相最佳流速。（ 2）當流速較小時， 可以選擇相對分子質(zhì)量較大的載氣（如N2,Ar）,而當流速較大時，應該 選擇相對分子質(zhì)量較小的載氣（如 H2,He）同時還應該考慮載氣對不同 檢測器的適應性。3）柱溫不能高于 固定液的最高使用溫度，以免引起固定液的揮發(fā)流失。在使最難分離組分 能盡可能好的分離的前提下，盡可能 采用較低的溫度，但以保留時間適 宜，

11、峰形不拖尾為度。( 4)固定液用量：擔體表面積越大，固定液用量可 以越高，允許的進樣量也越多，但為 了改善液相傳質(zhì)，應使固定液膜薄一配比 (2)流動相速度增加 ,(3)減小相比,(4)提高柱溫 ,是否會使色譜xx 變窄?為什么 ?答:(1)保留時間延長,xx形變寬(2) 保留時間縮短 ,峰形變窄(3) 保留時間延長,xx形變寬 (4)保留時間縮短 ,峰形變窄18. 為什么可用分離度 R 作為色譜柱 的總分離效能指標 ?答 : 分離度同時 體現(xiàn)了選擇性與柱效能 ,即熱力學因 素和動力學因素 ,將實現(xiàn)分離的可能 性與現(xiàn)實性結(jié)合了起來 .19. 能否根據(jù)理論塔板數(shù)來判斷分離 的可能性 ?為什么 ?答

12、: 不能 ,有效塔 板數(shù)僅表示柱效能的高低 ,柱分離能 力發(fā)揮程度的標志 ,而分離的可能性 取決于組分在固定相和流動相之間 分配系數(shù)的差異 .20. 試述色譜分離基本方程式的含義 它對色譜分離有什么指導意義 ?答 : 色譜分離基本方程式如下 : 它表明分 離度隨體系的熱力學性質(zhì)（a和k）的變化而變化 ,同時與色譜柱條件 （n 改 變）有關(1)當體系的熱力學性質(zhì)一定時 (即組分和兩相性質(zhì)確定 ),分離 度與n的xxxx對于選擇柱 長有一定的指導意義 ,增加柱長可改 進分離度 ,但過分增加柱長會顯著增 長保留時間，引起色譜xx擴張同時 選擇性能優(yōu)良的色譜柱并對色譜條 件進行優(yōu)化也可以增加n,提高

13、分離 度.(2) 方程式說明 ,k 值增大也對分 離有利，但k值太大會延長分離時間 增加分析成本 .(3) 提高柱選擇性 a, 可以提高分離度 ,分離效果越好 ,因 此可以通過選擇合適的固定相 ,增大 不同組分的分配系數(shù)差異 ,從而實現(xiàn) 分離 .21. 對擔體和固定液的要求分別是什 么?答:對擔體的要求 ;(1)表面化學 惰性 ,即表面沒有吸附性或吸附性很 弱 ,更不能與被測物質(zhì)起化學反 應.(2)多孔性,即表面積大 ,使固定 液與試樣的接觸面積較大 .(3)熱穩(wěn)定性高 ,有一定的機械強度 ,不易破 碎.(4)對擔體粒度的要求 ,要均勻、 細小，從而有利于提高柱效。但粒度 過小，會使柱壓降低，

14、對操作不利。 一般選擇 40-60 目，60-80 目及 80-100 目等。對固定液的要求 :(1)揮發(fā)性小 ,在操作條件下有較低的蒸 氣壓 ,以避免流失(2)熱穩(wěn)定性好 ,在 操作條件下不發(fā)生分解 ,同時在操作 溫度下為液體 .(3) 對試樣各組分有 適當?shù)娜芙饽芰?,否則 ,樣品容易被 載氣帶走而起不到分配作用 .(4)具 有較高的選擇性 ,即對沸點相同或相 近的不同物質(zhì)有盡可能高的分離能 力.(5)化學穩(wěn)定性好 ,不與被測物質(zhì) 起化學反應 .擔體的表面積越大 ,固 定液的含量可以越高 .22. 試述“相似相溶 ”原理應用于固 定液選擇的合理性及其存在的問題。 解： 樣品混合物能否在色譜

15、上實現(xiàn)分 離，主要取決于組分與兩相親和力的 差別，及固定液的性質(zhì)。組分與固定 液性質(zhì)越相近，分子間相互作用力越 強。根據(jù)此規(guī)律： (1)分離非極性物 質(zhì)一般選用非極性固定液，這時試樣 中各組分按沸點次序先后流出色譜 柱，沸點低的先出峰，沸點高的后出(2)分離極性物質(zhì)，選用極性固定液，這時試樣中各組分主要按極性 順序分離，極性小的先流出色譜柱， 極性大的后流出色譜柱。(3)分離非 極性和極性混合物時，一般選用極性 固定液，這時非極性組分先出 XX,極 性組分 (或易被極化的組分 )后出 xx。(4) 對于能形成氫鍵的試樣、如醉、 酚、胺和水等的分離。一般選擇極性 的或是氫鍵型的固定液,這時試樣中

16、 各組分按與固定液分子間形成氫鍵 的能力大小先后流出,不易形成氫鍵 的先流出,最易形成氫鍵的最后流 出。(5) 對于復雜的難分離的物質(zhì)可 以用兩種或兩種以上的混合固定液。 以上討論的僅是對固定液的大致的 選擇原則,應用時有一定的局限性。 事實上在色譜柱中的作用是較復雜 的,因此固定液酌選擇應主要靠實 踐。23. 試述熱導池檢測器的工作原理。 有哪些因素影響熱導池檢測器的靈 敏度？解：熱導池作為檢測器是基于 不同的物質(zhì)具有不同的導熱系數(shù)。 當電流通過鎢絲時、鎢絲被加熱到一 定溫度，鎢絲的電阻值也就增加到一 定位 （一般金屬絲的電阻值隨溫度升 高而增加 ）。在未進試樣時，通過熱導XX兩個XX孔（參

17、比XX和測量XX）的都是載氣。由于載氣的熱傳導作用，變化，使兩個池孔中的兩根鎢絲的電 阻值之間有了差異。此差異可以利用 電橋測量出來。橋路工作電流、熱導 池體溫度、載氣性質(zhì)和流速、熱敏元 件阻值及熱導池死體積等均對檢測器靈敏度有影響。24. 試述氫焰電離檢測器的工作原 理。如何考慮其操作條件？解： 對于氫焰檢測器離子化的作用機理，至今還不十分清楚。目前認為火焰中的電 離不是熱電離而是化學電離，即有機 物在火焰中發(fā)生自由基反應而被電 離?；瘜W電離產(chǎn)生的正離子 ( CHO+、 H+30)和電子(e)在外加150300v直流電場作用下向兩極移動而產(chǎn)生微電流。經(jīng)放大后，記錄下色譜 XX。氫 火焰電離檢

18、測器對大多數(shù)的有機化 合物有很高的靈敏度，故對痕量有機 物的分析很適宜。但對在氫火焰中不 電離的元機化合物例如 C0、C0 2、S02、N2、NH3 等則不能檢測。25. 色譜定性的依據(jù)是什么 ?主要有 那些定性方法 ?解 : 根據(jù)組分在色譜 柱中保留值的不同進行定性 .主要的 定性方法主要有以下幾種(1)直接根據(jù)色譜保留值進行定性(2)利用相對保留值 r21 進行定性(3)混合進樣(4)多柱法(5)保留指數(shù)法(6) 聯(lián)用技術 (7)利用選擇性檢測器26.xx 保留指數(shù) ?應用保留指數(shù)作 定性指標有什么優(yōu)點 ?用兩個緊靠近 待測物質(zhì)的標準物(一般選用兩個相 鄰的正構(gòu)烷烴)標定被測物質(zhì)，并使 用

19、均一標度(即不用對數(shù))，用下式 定義：X為保留值(tR,VR或相應的記錄紙距離)，下腳標i為被測物質(zhì)，Z,Z+1為正構(gòu) 烷烴的碳原子數(shù)， XZ Xi XZ+1，IZ =ZX 100優(yōu)點：準確度高 ,可根據(jù)固定xx 溫直接與文獻值對照而不必 使用標準試樣 .27.色譜定量分析中 ,為什么要用定 量校正因子 ?在什么條件下可以不用 校正因子 ?解： 色譜定量分析是基于 被測物質(zhì)的量與其 xx 面積的正比關 系。但是由于同一檢測器對不同的物 質(zhì)具有不同的響應值，所以兩個相等 量的物質(zhì)得出的峰面積往往不相等， 這樣就不能用峰面積來計算物質(zhì)的 含量。為了使檢測器產(chǎn)生的響應訊號 能真實的反映出物質(zhì)的含量，

20、就要 對響應值進行校正，因此引入 “”定“ 量校正因子 ”。在利用歸一化法分析 校正因子相同的物質(zhì) ,如同系物中沸 點相近的組分測定 ,可不考慮校正因 子 ;同時使用內(nèi)標和外標標準曲線法 時 ,可以不必測定校正因子 . 28.有哪些常用的色譜定量方法 ?試 比較它們的優(yōu)缺點和使用范圍 ? 1外 標法： 外標法是色譜定量分析中較簡 易的方法該法是將欲測組份的純物 質(zhì)配制成不同濃度的標準溶液。使?jié)?度與待測組份相近。然后取固定量的 上述溶液進行色譜分析得到標準樣 品的對應色譜團，以峰高或峰面積對 濃度作圖這些數(shù)據(jù)應是個通過原點 的直線分析樣品時，在上述完全相 同的色譜條件下，取制作標準曲線時 同樣

21、量的試樣分析、測得該試樣的響 應訊號后由標誰曲線即可查出其百 分含量此法的優(yōu)點是操作簡單，因 而適用于工廠控制分析和自動分析； 但結(jié)果的準確度取決于進樣量的重 現(xiàn)性和操作條件的穩(wěn)定性2內(nèi)標法當只需測定試樣中某幾個組 份或試樣中所有組份不可能全部出 xx 時，可采用內(nèi)標法具體做法是： 準確稱取樣品，加入一定量某種純物 質(zhì)作為內(nèi)標物，然后進行色譜分 析根據(jù)被測物和內(nèi)標物在色譜圖上 相應的峰面積 （或峰高） ）和相對校正 因子求出某組分的含量內(nèi)標法是 通過測量內(nèi)標物與欲測組份的峰面 積的相對值來進行計算的，因而可以 在定程度上消除操作條件等的變 化所引起的誤差內(nèi)標法的要求是： 內(nèi)標物必須是待測試樣中

22、不存在的； 內(nèi)標XX應與試樣XX分開，并盡量接近 欲分析的組份內(nèi)標法的缺點是在試 樣中增加了一個內(nèi)標物，常常會對分 離造成一定的困難。3歸一化法歸 一化法是把試樣中所有組份的含量 之和按 100計算，以它們相應的色譜峰面積或峰高為定量參數(shù)通過下列公式計算各組份含量：由上述計算公式可見，使用這種方法的條件是：經(jīng)過色譜分離后、樣品中所有的組份都要能產(chǎn)生可測量的色譜XX。該法的主要優(yōu)點是：簡便、準確；操作條件 （如故上式變?yōu)?:可見,測定了電極電位 ,即可測定離子的活度 （或濃度）,這就是電位 測定法的理論依據(jù) .30. 何謂指示電極及參比電極 ?試各舉例說明其作用 .解:指示電極 :用來指示溶液中

23、離子活度變化的電極 ,其電極電位值隨溶液中離子活度的變 化而變化 ,在一定的測量條件下 ,當溶液中離子活度一定時 ,指示電極的電極電位為 常數(shù)例如測定溶液pH時，可以使用玻璃電極作為指示電極，玻璃電極的膜電位與 溶液pH成線性關系，可以指示溶液酸度的變化參比電極：在進行電位測定時 ,是通過測定原電池電動勢來進行的 ,電動勢的變化要體現(xiàn) 指示電極電位的變化 ,因此需要采用一個電極電位恒定 ,不隨溶液中待測離子活度 或濃度變化而變化的電極作為基準 ,這樣的電極就稱為參比電極 .例如,測定溶液 pH 時,通常用飽和甘汞電極作為參比電極 .31. 為什么離子選擇性電極對欲測離子具有選擇性?如何估量這種

24、選擇性 ?解：因為離子選擇性電極都是由對特定離子有特異響應的敏感膜制成 .可以用選 擇性電極的選擇性系數(shù)來表征 .稱為 j 離子對欲測離子 i 的選擇性系數(shù)32. 為什么離子選擇性電極對欲測離子具有選擇性?如何估量這種選擇性 ?解：離子選擇性電極是以電位法測量溶液中某些特定離子活度的指示電極 .各種 離子選擇性電極一般均由敏感膜及其支持體 ,內(nèi)參比溶液 ,內(nèi)參比電極組成 ,其電極 電位產(chǎn)生的機制都是基于內(nèi)部溶液與外部溶液活度不同而產(chǎn)生電位差 .其核心部 分為敏感膜 ,它主要對欲測離子有響應 ,而對其它離子則無響應或響應很小 ,因此每 一種離子選擇性電極都具有一定的選擇性 .可用離子選擇性電極的選擇性系數(shù)來 估量其選擇性 .33. 直接電位法的主要誤差來源有哪些 ?應如何減免之 ?解:誤差來源主要有 :(1) 溫度 ,主要影響能斯特響應的斜率 ,所以必須在測定過程中保持溫度恒定 .(2) 電動勢測量的準確性一般,相對誤差=4nDE因此必須要求測量電位的儀 器要有足夠高的靈敏度和準確度