分析化学第五版下册答案.docx

精品名师归纳总结仪器分析部分作业题参考答案第一章绪论1-21、主要区分：（ 1）化学分析是利用物质的化学性质进行分析仪器分析是利用物质的物 理或物理化学性质进行分析 2）化学分析不需要特别的仪器设备仪器分析需要特别的仪器设备 3）化学分析只能用于组分的定量或定性分析仪器分析仍能用于组分的结构分析3）化学分析灵敏度低、挑选性差，但测量精确度高，适合于常量组分分析仪器分析灵敏度高、挑选性好，但测量精确度稍差，适合于微量、痕量及超痕量组分的分析2、共同点：都是进行组分测量的手段，是分析化学的组成部分1-5分析仪器与仪器分析的区分： 分析仪器是实现仪器分析的一种技术设备， 是一种装置 仪器分析是利用仪器设备进行组分分析的一种技术手段分析仪器与仪器分析的联系： 仪器分析需要分析仪器才能达到量测的目的， 分析仪器是仪器分析的工具仪器分析与分析仪器的进展相互促进1-7由于仪器分析直接测量的是物质的各种物理信号而不是其浓度或质量数， 而信号与浓度或质量数之间只有在肯定的范畴内才某种确定的关系， 且这种关系仍受仪器、 方法及样品基体等的影响 因此要进行组分的定量分析， 并排除仪器、 方法及样品基体等对测量的影响，必需第一建立特定测量条件下信号与浓度或质量数之间的关系，即进行定量分析校正。

其次章光谱分析法导论2-1光谱仪的一般组成包括：光源、单色器、样品引入系统、检测器、信号处理与输出装置各部件的主要作用为：光源：供应能量使待测组分产生吸取包括激发到高能态单色器：将复合光分解为单色光并采集特定波长的光入射样品或检测器样品引入系统：将样品以合适的方式引入光路中并可以充当样品容器的作用检测器：将光信号转化为可量化输出的信号信号处理与输出装置：对信号进行放大、转化、数学处理、滤除噪音，然后以合适的方式输出2-2 ：单色器的组成包括：入射狭缝、透镜、单色元件、聚焦透镜、出射狭缝各部件的主要作用为：入射狭缝：采集来自光源或样品池的复合光 透镜：将入射狭缝采集的复合光分解为平行光单色元件：将复合光色散为单色光（即将光按波长排列）聚焦透镜：将单色元件色散后的具有相同波长的光在单色器的出口曲面上成像可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结出射狭缝：采集色散后具有特定波长的光入射样品或检测器2-3棱镜的分光原理是光的折射由于不同波长的光在相同介质中有不同的折射率，据此能把不同波长的光分开 光栅的分光原理是光的衍射与干涉的总成效 不同波长的光通过光栅衍射后有不同的衍射角，据此把不同波长的光分开。

2-6见书 19 页表 2-12-7由于对于一级光谱（ n=1）而言，光栅的辨论率为：R = nN = N =光栅宽度 ×光栅的刻痕密度 = 720×5 = 3600又由于：λ λdR =所以，中心波长 〔 即平均波长 〕 在1000cm-1 的两条谱线要被该光栅分开，它们相隔的最大距离为： 0.28 cm-13600= = 1000 =Rd λ λ跃迁类型波谱区域波长范畴能量范畴 /eV原子内层电子跃迁 x- 射线 10-3 nm～ 10nm 1.2 ×106～ 1.2 × 102原子外层电子跃迁紫外 - 可见光 10nm～ 750nm 125～ 1.7 分子的价电子跃迁分子振动能级的跃迁近红外 - 中红外光 0.75 μm～50μm 1.7 ～ 0.02分子转动能级的跃迁远红外 50μm～ 1000μm 2× 10-2 ～ 4× 10-42-10原子光谱是由原子外层电子在不同电子能级之间跃迁产生的， 而不同电子能级之间的能量差 较大， 因此在不同电子能级之间跃迁产生的光谱的波长差异较大， 能够被仪器辨论， 所以显现线光谱 分子光谱的产生既包括分子中价电子在不同电子能级之间跃迁， 也包括分子中振动能级和转动能级的跃迁， 而振动能级和转动能级之间的能量差较小， 在这些能级之间跃迁产生可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结的光谱的波长特别接近，不能被仪器所辨论，所以显现为带光谱。

第3 章原子发射光谱法3-2缓冲剂的作用是抵偿样品组成变化的影响，即排除第三元素的影响，掌握和稳固弧温挥发剂的作用是增加样品中难挥发性化合物的挥发才能3-3Fe 404.582nm 谱线对 404.720nm 分析线的干扰为线光谱的干扰，因此主要采纳削减单色器出口狭缝宽度的方法排除弱氰带的干扰属于背景干扰，可以采纳背景扣除包括背景校准法和等效浓度法排除此外，由于弱氰带的干扰来源空气中的 N2 和电极挥发的 C 形成的稳固的 CN 分子的辐射，因此可以使用非石墨电极或通过加入易挥发的光谱缓冲剂如 NaCl，增加待测物的挥发性， 并帮忙氰气尽快离开光源，排除其干扰3-4由于试样量很少，且必需进行多元素测定，因此只能挑选灵敏度高、耗样量少、能同时实现多元素测定的方法进行分析对于 〔1〕 次序扫描式光电直读：由于测定速度慢，所以耗样量大，不合适对于 〔2〕 原子吸取光谱法：不能进行多元素同时测定，且耗样量大对于 〔3〕 摄谱法原子发射光谱法和 〔4〕 多道光电直读光谱法， 具有耗样量少或分析速度快和能同时实现多元素测定的优点 所以 〔3〕 和〔4〕 都基本可以 但是由于多道光电直读光谱法受光路通道的限制， 得到的光谱数目少， 所以一般只用于固定元素的多元素测定。

因此正确方法是摄谱法原子发射光谱法3-6 （留意内标与内标法的概念区分）解：在进行内标法定量分析时， 在待样品中加入或基体中大量存在的含量基本固定的组分称为内标在分析时，以待测物的信号与内标物的信号比与待测物的浓度或质量之间的关系来进行定量分析的方法称为内标法采纳内标法定量的目的是排除试样的组成、 外形及测量条件如光源的变化等对测量结果的影响，提高分析结果的稳固性3-8由于试样只能被载气带入 ICP 光源中， 而不能直接引入 ICP 光源中， 所以固体试样和液体试样都在引入 ICP 光源前必需转化为气态或气溶胶状态因此试样引入 ICP 光源的主要方式有：雾化进样（包括气动雾化和超声雾化进样）、电热蒸发进样、激光或电弧和火花熔融进样，对于特定元素仍可以采纳氢化物发生法进样其中，以气动雾化方式最为常用3-10缘由包括（ 1）样品在 ICP 光源中的原子化与激发是在惰性气体 Ar 的氛围进行可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结的，因此不简洁氧化电离 2）样品的原子化与激发过程是在 ICP 焰炬的中心进行的，温度很高，且与空气接触的机会少，因此不简洁氧化电离。

3） ICP 焰炬中存在大量的电子，抑制了待测元素的电离补充题：1、以下那种跃迁不能产生，为什么？31S0—31P1 31S0—31D233P2—33D343S1—43P1解：对于光谱项符号为 n2S+1LJ 的能级间的跃迁，需遵从电子跃迁选律，即： Δn = 包括0 的一切整数ΔL = ±1ΔJ = 0 ， ±1（但J = 0 时， ΔJ=0 的跃迁也是禁阻的） ΔS = 0对于题中给定的四种跃迁类型，只有（ 2） 31S0—31D2 的跃迁不满意选律，由于：ΔL = 2≠ ±1ΔJ = 2 ≠0 或±1所以31S0—31D2 之间的跃迁难以发生2、用原子发射光谱分析以下试样，应选用那种光源？（1）矿石中的定性与半定量分析（2）合金中的铜测定（ Cu 的含量在 x%数量级）（3）钢中锰的测定（含量 0.0x%～ 0. x%数量级之间）（4）污水中的 Cr、Mn、Cu、Fe、V、Ti 等的测定（含量在 10-6 ～ x%之间）解：光源的挑选应考虑样品的熔点、 待测元素激发才能、 分析的目的和待测元素的含量 参考下表挑选：对于 〔1〕 矿石中的定性和半定量由于样品难熔，且目的是定性和半定量，因此蒸发温度高的光源，优选低压直流电弧。

对于 〔2〕 合金中的铜 〔 质量分数：～ x%〕由于样品熔点低，且含量高，不能选自吸程度大和 蒸发温度高的光源所以挑选高压火花对于 〔3〕 钢中的锰 〔 质量分数： 0.0x%～ 0.x%〕 ：由于样品熔点低，且含量不高，目的是定量分析，因此优选低压沟通电弧对于 〔4〕 污水中的 Cr、Mn、 Cu、Fe、V、Ti 等〔 质量分数： 10-6 ~ x%〕 ：由于样品为液体，同时含量范畴大宽， 需要灵敏度高、 没有自吸、同时最好能直接分析液体样品的光源 所以优选ICP光源可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结第四章原子吸取与原子荧光光谱法部分习题答案4-1由于原子处于基态与激发态之间的数目满意波尔兹曼分布定律，即：式中， Ni 和N0 分别表示激发态与基态上的原子数目， gi 和g0 分别表示激发态与基态的统计权重，即该能态全部光谱支项的 2J+1 之和， g =Σ〔2 J + 1〕由于 Mg的基态 31S0的2 1 2 0 1 1 0 g = J + = × + =光源蒸发温度激发温度稳固性应用范畴直流电弧高〔 阳极 〕 3000~40004000~7000 较差岩石 , 矿物 , 纯物质 , 难挥发低含量元素 〔 定性剂半定量分析 〕 沟通电弧中1000~2000比直流电弧略高较好金属、合金低含量元素的定量分析高压火花低，<1000瞬时可达 ~10000 好含量高元素 , 易挥发 , 难激发元素的定量分析ICP 很高 6000~8000 很好溶液、合金、金属的定性定量分析（从高含量到低含量）kT Ei ie g g N N -可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结=0 0Mg 的激发态 31P1 的g = 2J + 1 = 2×1+ 1 = 3 i又由于 Mg 从 31S0 跃迁至 31P1 发射谱线的波长为 285.21nm，其对应的能量为：=6.96 ×10-19 JλE h C i =所以在 2500K 时， Mg 在激发态与基态之间的原子数目比为：= = ××= 5.06 ×10-9×--1.38 10 25006.96 10 〔 〕001/ e 3e ggN N i E kT ii4-2这一题属于谱线干扰，因此可以采纳的排除方法是减小单色器狭缝。

根据公式： W= D- 1S （ 书p50, 公式 2-23 有误 ）式中： W 为单色器通带，即狭缝答应通过的波长范畴 S 为单色器狭缝 D-1 为单色器倒线色散率对于两条干扰谱线 251.43nm 及251.92nm，其中波长为 251.43 nm 的谱线与测量谱线 251.61可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结。