《分析化學(xué)》第四版 習(xí)題答案

《分析化學(xué)》第四版習(xí)題答案《分析化學(xué)》第四版習(xí)題答案第一章緒論1、儀器分析和化學(xué)分析：儀器分析是以物質(zhì)的物理性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)（光、電、熱、磁等）為基礎(chǔ)的分析方法，這類方法一般需要特殊的儀器，又稱為儀器分析法2、標(biāo)準(zhǔn)曲線與線性范圍：標(biāo)準(zhǔn)曲線是被測(cè)物質(zhì)的濃度或含量與儀器響應(yīng)信號(hào)的關(guān)系曲線；標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線部分所對(duì)應(yīng)的被測(cè)物質(zhì)濃度（或含量）3、靈敏度、精密度、準(zhǔn)確度和檢出限：靈敏度精密度是指使用同一方法，對(duì)同一試樣進(jìn)行多次測(cè)定所得測(cè)定結(jié)果的一致程度；試樣含量的測(cè)定值與試樣含量的真實(shí)值（或標(biāo)準(zhǔn)值）；某一方法在給定的置信水平上可以檢出被測(cè)物質(zhì)的最小濃度或最小質(zhì)量，稱為這種方法對(duì)該物質(zhì)的檢出限。第三章光學(xué)分析法導(dǎo)論1、原子光譜和分子光譜：由原子的外層電子能級(jí)躍遷產(chǎn)生的光譜稱為原子光譜；由分子的各能級(jí)躍遷產(chǎn)生的光譜稱為分子光譜。2、原子發(fā)射光譜和原子吸收光譜：當(dāng)原子受到外界能量（如熱能、電能等）的作用時(shí)，激發(fā)到較高能級(jí)上處于激發(fā)態(tài)。但激發(fā)態(tài)的原子很不穩(wěn)定，一般約在108s內(nèi)返回到基態(tài)或較低能態(tài)而發(fā)射出的特征譜線形成的光譜稱為原子發(fā)射光譜；當(dāng)基態(tài)原子蒸氣選擇性地吸收一定頻率的光輻射后躍遷到較高能態(tài)原子吸收光譜。3、線光譜和帶光譜：4、光譜項(xiàng)和光譜支項(xiàng)；、、J光譜項(xiàng)

2S1L；J光譜支項(xiàng)5、統(tǒng)計(jì)權(quán)重和簡(jiǎn)并度；由能級(jí)簡(jiǎn)并引起的概率權(quán)重稱為統(tǒng)計(jì)權(quán)重；

2S1L。J在磁場(chǎng)作用下，同一光譜支項(xiàng)會(huì)分裂成2J＋1個(gè)不同的支能級(jí)，2J＋1稱為能級(jí)的簡(jiǎn)并度。6、禁戒躍遷和亞穩(wěn)態(tài)；不符合光譜選擇定則的躍遷叫禁戒躍遷；亞穩(wěn)態(tài)7、8、9、分子熒光、磷光和化學(xué)發(fā)光；熒光和磷光都是光致發(fā)光，是物質(zhì)的基態(tài)分子吸收一定波長范圍的光輻射激發(fā)至單重激發(fā)態(tài)，再由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)而產(chǎn)生的二次輻射。熒光是由單重激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷產(chǎn)生的光輻射，磷光是單重激發(fā)態(tài)先過渡到三重激發(fā)態(tài)，再由三重激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷而產(chǎn)生的光輻射?；瘜W(xué)發(fā)光是化學(xué)反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物受反應(yīng)釋放的化學(xué)能激發(fā)而產(chǎn)生的光輻射。10、拉曼光譜。拉曼光譜是的光譜。第四章原子發(fā)射光譜法1、何謂共振線、靈敏線、最后線和分析線？它們之間有什么聯(lián)系？后線往往就是最靈敏線；分析線是分析過程中所使用的譜線，是元素的靈敏線。2、影響原子發(fā)射光譜普線強(qiáng)度的因素有哪些？譜線自吸對(duì)光譜定量分析有何影響？I

iAhv(1)Nexp(E

/kT)，影響譜線強(qiáng)度的主要因素有g(shù)ij Z ij ij ig激發(fā)電位EE越低，譜線強(qiáng)度越大；i i躍遷幾率A，與譜線強(qiáng)度成正比；ij統(tǒng)計(jì)權(quán)重原子總密度，與譜線強(qiáng)度成正比；，存在最佳激發(fā)溫度。在光譜定量分析中，自吸現(xiàn)象的出現(xiàn)，將嚴(yán)重影響譜線的強(qiáng)度，限制可分析的含量范圍。3、激發(fā)光源的作用是什么？對(duì)其性能有何具體要求？能力強(qiáng)，靈敏度高，穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，使用安全。4、常用的激發(fā)光源有哪幾種類型？簡(jiǎn)述工作原理和基本特點(diǎn)。答：目前常用的激發(fā)光源有直流電弧光源，其工作原理是：直流電弧被高頻引燃裝置引燃，陰極產(chǎn)生熱電4000～7000K，激發(fā)能力強(qiáng)，但放電的穩(wěn)定性差，定量分析的精密度不高，適用于礦物和難揮發(fā)試樣的定性、半定量及痕量元素的分析。低壓交流電弧光源，其工作原理是：為了維持交流電弧放電，發(fā)生器由高頻高壓引燃電路和低壓電弧電路4000～8000K，激發(fā)能力強(qiáng)，但電極溫度低，其蒸發(fā)能力稍差，光源穩(wěn)定性較好，定量分析的精密度較高，廣泛用于金屬、合金中低含量元素的定量分析。高壓火花光源，其工作原理是：高壓火花發(fā)生器使電容器儲(chǔ)存很高的能量，產(chǎn)生很大電流密度的火花放電，于低熔點(diǎn)金屬和合金的定量分析。Ar工作氣體被電離，產(chǎn)生的電子和氬離子1104ICP放電。當(dāng)霧化器產(chǎn)生的氣溶膠被載氣導(dǎo)入ICP炬中時(shí)，試樣被蒸發(fā)、解離、電離和激發(fā)，產(chǎn)生原子發(fā)射光譜。其特點(diǎn)是：激發(fā)溫度高，一般在5000～8000光源的自吸效應(yīng)小，可用于痕量組分元素的測(cè)定，但儀器價(jià)格貴，等離子工作氣體的費(fèi)用較高，對(duì)非金屬元素的測(cè)定靈敏度較低。6、簡(jiǎn)述ICP光源的工作原理及其分析性能。Ar強(qiáng)大的感生電流產(chǎn)生大量的熱能又將等離子體加熱，使其溫度達(dá)到1104

K，形成ICP放電。當(dāng)霧化器產(chǎn)生的氣溶膠被載氣導(dǎo)入ICP5000～8000K光源的自吸效應(yīng)小，可用于痕量組分元素的測(cè)定，但儀器價(jià)格貴，等離子工作氣體的費(fèi)用較高，對(duì)非金屬元素的測(cè)定靈敏度較低。8、簡(jiǎn)述光譜定性分析基本原理和基本方法。析中，一般只要在試樣光譜中鑒別出2～3條元素的靈敏線，就可以確定試樣中是否存在被測(cè)元素。通常采用兩種（）標(biāo)準(zhǔn)光譜圖比較法，又叫鐵光譜比較法，定性分析時(shí)，將純鐵和試樣并列攝譜于同一感光板上。將譜板在映譜儀上放大20倍，使純鐵光譜與標(biāo)準(zhǔn)光譜圖上鐵光譜重合，若試樣光譜上某些譜線和圖譜上某些元素譜線重合，就可確定譜線的波長及所代表的元素。這種方法可同時(shí)進(jìn)行多種元素的定性分析。2）標(biāo)準(zhǔn)試樣光譜比較10、選擇內(nèi)標(biāo)元素及分析線對(duì)的原則是什么？答：12.內(nèi)標(biāo)元素可以是基體元素，也可以是外加元素，但其含量必須固定。分析線對(duì)的波長、強(qiáng)度也應(yīng)盡量接近，以減少測(cè)定誤差。分析線對(duì)應(yīng)無干擾、無自吸，光譜背景也應(yīng)盡量小。第五章原子吸收與原子熒光光譜法1、2、3、簡(jiǎn)述原子吸收光譜儀的主要組成部件及其作用。答：原子吸收光譜儀主要由）銳線光源，發(fā)射譜線寬度很窄的元素共振線（2）原子化器，將試樣蒸發(fā)并使待測(cè)元素轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子蒸氣3）透過光聚焦于單色器的入射狹縫，并將待測(cè)元素的吸收線與鄰近譜線分開）檢測(cè)系統(tǒng)，將待測(cè)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過檢波放大、數(shù)據(jù)處理后顯示結(jié)果（）電源同步調(diào)制系統(tǒng)，消除火焰發(fā)射產(chǎn)生的直流信號(hào)對(duì)測(cè)定的干擾。4、在原子吸收光譜法中，為什么要使用銳線光源？空心陰極燈為什么可以發(fā)射出強(qiáng)度大的銳線光源？答：因?yàn)樵游站€的半寬度約為103nm，所以在原子吸收光譜法中應(yīng)使用銳線光源；由于空心陰極燈的工作電流一般在1～20氛中放電，因此發(fā)射線的熱變寬、壓力變寬和自吸變寬都很小，輻射出的特征譜線是半寬度很窄的銳線D L（10～103n的銳線光源。6、試比較石墨爐原子吸收光譜分析法與火焰原子吸收光譜分析法的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明GFAAS法絕對(duì)靈敏度高的原因。（）100％；基態(tài)原子在吸收區(qū)停留時(shí)間長，約為101s，因此絕對(duì)靈敏度極高。缺點(diǎn)是：精密度較差，操作也比（2）反應(yīng)較多，不僅使氣態(tài)基態(tài)原子數(shù)目減少，使測(cè)定方法的靈敏度降低，而且會(huì)產(chǎn)生各種干擾效應(yīng)。第六章分子發(fā)光分析法2、簡(jiǎn)述影響熒光效率的主要因素。（1）發(fā)熒光的物質(zhì)中都含有共軛雙鍵的強(qiáng)吸收基團(tuán)，共軛體系越大，熒光效率越高；分子（2）溶劑的極性對(duì)熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度產(chǎn)非輻射躍遷引起的熒光的效率降低；溶液pH值對(duì)含有酸性或堿性取代基團(tuán)的芳香族化合物的熒光性質(zhì)有影響；表面活性劑的存在會(huì)使熒光效率增強(qiáng)；順磁性物質(zhì)如溶液中溶解氧的存在會(huì)使熒光效率降低。3（）在儀器方面：儀器的基本裝置相同，不同的是吸光光度法中樣品池位于光源、單色器之后，只有一個(gè)單色器，且在直線方向測(cè)量，而熒光分析法中采用兩個(gè)單色器，激發(fā)單色器（在吸收池前）和發(fā)射單色器（后，且采用垂直測(cè)量方式，即在與激發(fā)光相垂直的方向測(cè)量熒光。4、試從原理和儀器兩方面比較熒光分析法、磷光分析法和化學(xué)發(fā)光分析法。（1）（2）