發(fā)射光譜練習(xí)及答案

1、發(fā)射光譜練習(xí)1解釋下列名詞電極溫度電弧溫度靈敏線最后線 共振線第一共振線自吸自蝕分析線內(nèi)標(biāo)線 分析線對黑度反襯度惰延量答： 電極溫度 即蒸發(fā)溫度 電弧溫度 即激發(fā)溫度 靈敏線 元素的靈敏線一般是指強(qiáng)度較大的譜線，通常具有較低的激發(fā)電位和較大的躍遷幾率。 最后線 由于譜線的強(qiáng)度與樣品中元素的濃度有關(guān)， 因而當(dāng)元素濃度逐漸減小時， 譜線數(shù)目相應(yīng) 減少，最后消失的譜線，稱為最后線，最后線一般就是最靈敏的譜線。共振線 由任何激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)的譜線稱為共振線 第一共振線 而相應(yīng)于最低激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間躍遷產(chǎn)生的輻射稱為第一共振線。自吸 大多數(shù)光源的中心部分的溫度較高，外層的溫度較低，中心部分原子所發(fā)射的譜

2、線，會 被外層處于基態(tài)的同類原子所吸收，結(jié)果譜線強(qiáng)度減弱。這種現(xiàn)象稱為譜線的自吸收。自蝕 原子濃度增加有自吸發(fā)生時， 譜線中心較強(qiáng)處的吸收比邊緣部分更顯著， 這是因?yàn)槲站€ 的寬度比發(fā)射線小的緣故，吸收嚴(yán)重時中心的輻射有可能完全被吸收。這是自吸的極端情況，稱自蝕。分析線 在分析元素的譜線中選一根譜線，稱為分析線內(nèi)標(biāo)線 從內(nèi)標(biāo)元素的譜線中選一條譜線稱為內(nèi)標(biāo)線，這兩條譜線組成分析線對。 均稱線對 分析線和內(nèi)標(biāo)線組成分析線對。激發(fā)電位和電離電位相等的分析線對稱為均稱線對 黑度 譜線變黑的程度簡稱為黑度， 黑度用 S表示。譜線的黑度用測微光度計測量， 是利用還原 銀愈多愈不透明的光學(xué)性質(zhì)而測量的。黑度

3、換值 采用與黑度有關(guān)的其他黑度換值代替黑度， 使乳劑特性曲線的直線部分向下延長， 以 擴(kuò)大曲線的便于利用的直線范圍。反襯度 乳劑特性曲線正常曝光部分， S = (lgHlgHi)= lgHi，式中 i 為常數(shù)項， tg是 乳劑特性曲線中間直線部分的斜率，表示當(dāng)曝光量改變時黑度變化的快慢，稱為感光板的反襯度惰延量 1gHi 為直線部分延長線在橫軸上的截距； Hi 稱為感光板的惰延量，惰延量的倒數(shù)決定 了感光板的靈敏度展度乳劑特性曲線所在橫軸上的投影 b 稱為感光板的展度， 它決定了在定量分析時用這種感光 板能分析含量的線性范圍的大小霧翳黑度 乳劑特性曲線曲線下部與縱軸相交的黑度S0，稱為霧翳黑度

4、。光譜分析儀由哪幾部分組成，各部分的主要功能是什么？ 解：光譜分析儀由光源、分光儀和檢測器三部分組成光源 提供能量，使物質(zhì)蒸發(fā)和激發(fā) (要求：具有高的靈敏度和好的穩(wěn)定性)分光儀 把復(fù)合光分解為單色光，即起分光作用檢測器 進(jìn)行光譜信號檢測， 常用檢測方法有攝譜法和光電法 攝譜法是用感光板記錄光譜信號 光電法是用光電倍增管等元件檢測光信號常用光源有哪幾種，它們各有什么特點(diǎn)，在實(shí)際工作中應(yīng)怎樣正確選擇。 答：火焰、直流電弧、交流電弧、高壓電容火花、電感耦合等離子體炬光源 火焰 ：最簡單的激發(fā)光源，至今仍被廣泛用于激發(fā)電位較低的元素 直流電弧光源特點(diǎn) ：陽極斑點(diǎn)，使電極頭溫度高，有利于試樣蒸發(fā)，龍適用

5、于難揮發(fā)元素；陰極層效應(yīng)增強(qiáng)微量元素的譜線強(qiáng)度，提高測定靈敏度；弧焰溫度較低，激發(fā)能力較差，不利于激發(fā)電離電位高的元素；弧光游移不定，分析結(jié)果的再現(xiàn)性差；弧層較厚，容易產(chǎn)生自吸現(xiàn)象，不適合于高含量定量分析直流電弧主要用于礦物和純物質(zhì)中痕量雜質(zhì)的定性、定量分析，不宜用于高含量定量分析和金屬、 合金分析交流電弧光源特點(diǎn) ：弧焰溫度比直流電弧稍高，有利于元素的激發(fā)；電極頭溫度比直流電弧低，不利于難揮發(fā)元素的蒸發(fā)；電弧放電穩(wěn)定，分析結(jié)果再現(xiàn)性好；弧層稍厚，也易產(chǎn)生自吸現(xiàn)象 交流電弧光源適用于金屬、合金定性、定量分析高壓電容火花光源特點(diǎn) ：電極瞬間溫度很高，激發(fā)能量大，可激發(fā)電離電位高的元素；電極頭溫度

6、低，不利于元素的蒸發(fā)；穩(wěn)定性好，再現(xiàn)性好；自吸現(xiàn)象小，適用于高含量元素分析 電火花光源適用于低熔點(diǎn)金屬、合金的分析，高含量元素的分析，難激發(fā)元素的分析電等離子體源( ICP )的優(yōu)點(diǎn)：-3 -4 -1檢出限低，可達(dá) 10-310-4gg-1；精密度高，可達(dá) 1%；基體和第三元素影響小，準(zhǔn)確度高；工作曲線線性范圍寬，可達(dá) 45 個數(shù)量級；光譜背景一般較小，多元素同時測定電感耦合等離子體焰光源 (ICP) 是原子發(fā)射光譜分析理想的激發(fā)光源 ICP 原子發(fā)射光譜分析 (ICP-AES) 的應(yīng)用十分廣泛，并已成為當(dāng)今環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)及生命科學(xué)等重要領(lǐng)域中各種材料的元 素分析的有效方法之一另外， IC

7、P 與其他分析技術(shù)的聯(lián)用也引人注目比如， ICP 為原子化器與原子 吸收、原子熒光分析聯(lián)用 (ICP-AAS 或 ICP-AFS) ，ICP為離子源與質(zhì)譜聯(lián)用 (ICP-MS) 和 ICP-AES 為檢測 器與色譜 (氣相、液相 )聯(lián)用等是分析液體試樣的最佳光源。必須針對所分析對象的性質(zhì)和分析任務(wù)的要求，考慮如下幾個方面：分析元素的性質(zhì) 首先要考慮待分析元素的揮發(fā)性及它們的電離電位大小。對易揮發(fā)易電離的 元素， 如堿金屬可以采用火焰光源。 對難揮發(fā)元素可考慮采用直流電弧光源。對一些難激發(fā)的元素， 可 考慮采用火花光源。以利于這些元素的測定。分析元素的含量 低含量元素需有較高的絕對靈敏度，而絕對

8、靈敏度大小決定于激發(fā)溫度和被 測元素進(jìn)入分析間隙的量，應(yīng)采用電弧光源。 而對高含量的元素， 要求測定準(zhǔn)確度較高，可采用火花光 源。試樣的形狀及性質(zhì)對 塊狀金屬合金，火花和電弧光源均適合，而對一些導(dǎo)電性差的粉末類樣品，則常采用電弧光源。光譜定性還是定量分析 定性分析要求靈敏度高，常采用直流電弧。而定量分析要求準(zhǔn)確度高 一些， 常使用穩(wěn)定性較好的火花光源和交流電弧，但當(dāng)測定 極痕量元素時， 常采用靈敏度較高的直流電弧。選擇光源時要考慮一系列問題， 有時這些問題是矛盾的， 但是只要抓住主要矛盾， 從蒸發(fā)溫度、 激 發(fā)溫度和放電穩(wěn)定性三方面綜合考慮，就能得到較理想的效果。下面幾種常用的激發(fā)光源中 ,

9、最穩(wěn)定的是 (4 )直流電弧； (2) 交流電?。?(3) 電火花； (4) 高頻電感耦合等離子體試從電極頭溫度、弧焰溫度、穩(wěn)定性及主要用途比較三種常用光源(直流、交流電弧，高壓火花) 的性能。高壓火花)的性能。光源電極頭 溫度弧焰 溫度穩(wěn)定 性主要用途直流 電弧高40007000K較差不適宜用于高含量定量分析及低熔點(diǎn)元素分 析，但可很好地應(yīng)用于礦石等的定性、半定 量及痕量元素的定量分析。交流 電弧較低高于 直流 電弧較高常用于金屬、合金中低含量元素的定量分析。高壓 火花低高，10000K高主要用于易熔金屬合金試樣的分析及高含量 元素的定量分析及難激發(fā)元素的測定。礦物中微量 Ag、Cu 的發(fā)射

10、光譜定性分析應(yīng)采用的光源是( 2 )CP 光源； (2) 直流電弧光源； (3) 低壓交流電弧光源； (4) 高壓火花光源在發(fā)射光譜分析中，具有低干擾、高精度、低檢測限和大線性范圍的光源是： ( )直流電弧 B. 低壓交流電弧 C. 高壓火花 D. 電感耦合等離子體下面哪些激發(fā)光源中，要求把試樣首先制成溶液，然后將試液霧化，以氣溶膠的方式引入光源的激 發(fā)區(qū)進(jìn)行激發(fā)： ( )A. 等離子體激發(fā)光源B. 輝光放電 C. 激光微探針 D. 交流電弧下列哪一種說法是正確的： ( )A. 一個元素的“最后線”就是這個元素的“最靈敏線”一個元素的“最后線” ，往往也是這個元素的“最靈敏線” ，但不一定是“

11、最強(qiáng)線”“最后線”就是這個元素的“最強(qiáng)線”“最后線”就是這個元素的“最強(qiáng)線” ，也就是“最靈敏線”繪出下列函數(shù)的一般圖像，并說明其用途： ( )(1) S = f(H)S 為譜線的黑度 , H 為曝光量。I = f(c)I 為譜線的強(qiáng)度， c 為分析物濃度。S = f(c) S 為分析線對黑度差， c 為分析物濃度。影響譜線強(qiáng)度的因素是什么，哪些是主要因素。答： (原子線)從上式可以看出，影響譜線強(qiáng)度 (I) 的因素有：(1)激發(fā)電位 (E)，I與 E是負(fù)指數(shù)關(guān)系， E越大， I越小；躍遷幾率 (A)，I與A 成正比；統(tǒng)計權(quán)重 (g1/g2) ，統(tǒng)計權(quán)重是與能級簡并度有關(guān)的常數(shù)，I 與 g1/g2 成正比；激發(fā)溫度 (T)，T升高， I增大，但 I與 T關(guān)系往往是曲線關(guān)系，譜線各有其最合適的溫度，在此 溫度時， I 最大；基態(tài)原子 (N0) ，I 與 N0 成正比，由于 N0 是元素的濃度 (C) 決定的，所以在一定條件下， N0 正比 于濃度 C，這是光譜定量分析的依據(jù)假如是離子線，其 I 除與上述因素有關(guān)外，還與元素的電離電位 （V） 有關(guān)光