原子吸收与荧光光谱法.docx

第四章 原子吸收和原子荧光光谱法
选择题
1.下列哪种原子荧光是反斯托克斯荧光？ (1 )
(1) 铬原子吸收 359.35nm，发射 357.87nm
(2) 铅原子吸收 283.31nm，发射 283.31nm
(3) 铅原子吸收 283.31nm，发射 405.78nm
(4) 铊原子吸收 377.55nm，发射 535.05nm

2.在原子吸收分析中, 已知由于火焰发射背景信号很高, 因而采取了下面一些措施, 指出哪种措施是不适当的 (3 )
(1)减小光谱通带 (2)改变燃烧器高度
(3)加入有机试剂 (4)使用高功率的光源

3. 在原子吸收分析中, 下列哪种火焰组成的温度最高？ ( 3)
(1)空气-乙炔 (2)空气-煤气 (3)笑气-乙炔 (4)氧气-氢气

4.欲分析165～360nm的波谱区的原子吸收光谱, 应选用的光源为 (3 )
(1)钨灯 (2)能斯特灯 (3)空心阴极灯 (4)氘灯

5.某台原子吸收分光光度计，其线色散率为每纳米 1.0 mm，用它测定某种金属离子，已知该离子的灵敏线为 403.3nm，附近还有一条 403.5nm 的谱线，为了不干扰该金属离子的测定，仪器的狭缝宽度达： ( 2)
(1) < 0.5mm (2) < 0.2mm (3) < 1mm (4) < 5mm

6.可以概述原子吸收光谱和原子荧光光谱在产生原理上的共同点是 (1 )
(1)辐射能与气态基态原子外层电子的相互作用
(2)辐射能与气态原子外层电子产生的辐射
(3)辐射能与原子内层电子产生的跃迁
(4)电、热能使气态原子外层电子产生的跃迁

7.由原子无规则的热运动所产生的谱线变宽称为： ( 4)
(1) 自然变度 (2) 斯塔克变宽 (3) 劳伦茨变宽 (4) 多普勒变宽

8.原子吸收分光光度计中常用的检测器是 ( 3 )
(1) 光电池 (2) 光电管 (3) 光电倍增管 (4) 感光板

9.在原子吸收分析中, 通常分析线是共振线, 因为一般共振线灵敏度高, 如Hg的共
振线185.0 nm比Hg的共振线253.7 nm的灵敏度大50倍, 但实际在测汞时总是使用253.7nm
作分析线, 其原因是 (3 )
(1)汞蒸气有毒不能使用185.0nm
(2)汞蒸气浓度太大不必使用灵敏度高的共振线
(3)Hg185.0 nm线被大气和火焰气体强烈吸收
(4)汞空心阴极灯发射的185.0 nm线的强度太弱
10.在原子吸收分析中，如灯中有连续背景发射，宜采用 ( 2)
(1) 减小狭缝 (2) 用纯度较高的单元素灯 (3) 另选测定波长 (4) 用化学方法分离

11在原子吸收分析法中, 被测定元素的灵敏度、准确度在很大程度上取决于( 3)
(1) 空心阴极灯 (2) 火焰 (3) 原子化系统 (4) 分光系统

12.在原子吸收分析中, 当溶液的提升速度较低时, 一般在溶液中混入表面张力小、密度小的有机溶剂, 其目的是 (2 )
(1)使火焰容易燃烧 (2)提高雾化效率 (3)增加溶液粘度 (4)增加溶液提升量

13.原子荧光法与原子吸收法受温度的影响比火焰发射小得多, 因此原子荧光分析要
克服的主要困难是 (4 )
(1)光源的影响 (2)检测器灵敏度低 (3)发射光的影响 (4)单色器的分辨率低

14. 已知： h=6.63×10-34 J⋅s则波长为 0.01nm 的光子能量为 (3 )
(1) 12.4 eV (2) 124 eV (3) 12.4×105eV (4) 0.124 eV

15. 共振荧光的波长比 (3 )
(1)激发光的波长长 (2)激发光的波长短
(3)和激发光波长相等 (4)以上三种情况都有可能

16. 荧光所用吸收池是四面透光,目的是 （4）
(1) 为了方便 (2) 防止位置放错
(3) 和荧光平行方向测荧光 (4) 和荧光垂直方向测荧光

二、填空题
1. 在原子吸收光谱中, 谱线变宽的基本因素是
(1)_____自然宽度_________
(2)________多普勒变宽________
(3)________压力变宽__________
(4)________场致变宽__________
(5)________自吸变宽__________

2.双光束原子吸收分光光度计由于两光束是由__同一__ 光源发出（相同、不同）, 并且使用__切光__器, 因此可消除 光源不稳 的影响, 但不能消除 原子化器干扰 的影响。

3. 原子吸收分光光度计带有氘灯校正装置时, 由于空心阴极灯发射___锐线___辐射,因此___原子__ 吸收和___背景___吸收均不能忽略; 而氘灯则是发射___连续_ _光谱,所以____原子 吸收可以忽略。

4影响谱线半宽度的诸因素中，对于温度在 1000～3000K, 外界气体压力约为
101325Pa 时，吸收线轮廓主要受 多普勒（热变宽） 和 劳伦茨（压力或碰撞） 变宽的影响。其变宽的数量级为 __0.00x nm __ 。

5.电热原子化法的具体做法是 __将固定体积的试样注入通惰性气体保护下的石墨管中,经热处理后试样迅速地原子化得到峰形的吸收信号___。该方法的特点是 ___绝对灵敏度高 , __试样可直接在原子化器中进行处理__,__试样用量少__,___可直接进行固体粉末分析___。

三、计算题 ( 共 4题 20分 )

2. 平行称取两份0.500g金矿试样, 经适当溶解后, 向其中的一份试样加入1mL浓度为5.00
μg/mL的金标准溶液, 然后向每份试样都加入5.00mL氢溴酸溶液, 并加入5mL甲基异丁酮,
由于金与溴离子形成络合物而被萃取到有机相中。用原子吸收法分别测得吸光度为0.37和
0.22。求试样中金的含量(μg/g)。

3.用原子吸收光谱法测定试液中的Pb，准确移取50mL试液2份，用铅空心阴极灯在波长 283.3nm处，测得一份试液的吸光度为0.325，在另一份试液中加入浓度为50.0mg/L铅标准溶液300μL ，测得吸光度为0.670。计算试液中铅的质量浓度（g/L）为多少？

4.

四、问答题
1.原子吸收分光光度法为什么是基于对共振线的吸收？
1.[答]共振线为原子基态向第一激发态跃迁而产生的，在原子吸收条件下温度约为 2000℃
-3000℃ 之间，由玻耳兹曼分布可知在此温度下原子绝大多数处于基态，基态原子吸收
共振线。

2.火焰原子化法测定某物质中的 Ca 时
(1) 选择什么火焰？
(2) 为了防止电离干扰采取什么办法？
(3) 为了消除 PO43-的干扰采取什么办法？

3.为何原子吸收分光光度计的石墨炉原子化器较火焰原子化器有更高的灵敏度?
3. 因为火焰原子化器有下列缺点：
（1）火焰原子化器雾化效率低（10％左右）；
（2）雾化的气溶胶被大量载气稀释；
（3）基态原子蒸气在光程中滞留时间短。
石墨炉原子化器有下列优点：
（1）不存在雾化与稀释问题；
（2）基态原子蒸气在石墨炉中的滞留时间长，相对浓度大（原子化时停气）。

4. 简述原子荧光光谱分析法原理及方法的主要特点。
答：原子荧光光谱分析法（AFS）是用一定强度的激发光源（线光源或连续光源）发射具有
特征信号的光照射含有一定浓度的待测元素的原子蒸气后，其中的自由原子被激发跃迁到高能态，然后去激发跃迁到某一较低能态，（常常是基态）或去激发跃迁到不同于原来能态的另一较低能态而发射出各种特征原子荧光光谱，据此可以辨别元素的存在，并可以根据测量的荧光强度求得待测样品中的含量。
If=K I0 N0 此式为原子荧光分析的基本关系式，该式说明，在一定的条件下，荧光强度If与基态原子数N0成正比，也即If与待测原子浓度成正比。
AFS的主要特点：（1）灵敏度较高；（2）荧光谱线比较简单，因此光谱干扰小；（3）分析曲线的线性范围宽；（4）原子荧光是向各个方向辐射的，便于发展多道仪器进行多元素同时测定。

5. 试比较原子荧光分析（AFS）和原子吸收光谱分析（AAS）的异同点。
答：AFS和AAS有不同又有相同相似之处。（1）两者的原理有本质上的不同，AFS是发射光谱分析，AAS则属于吸收光谱分析。AFS测量的原子荧光强度和AAS测量的吸光度都与基态原子浓度成正比关系。（2）仪器结构和操作手续非常相似。但是AAS的仪器装置形式是光源—原子化器---单色器---检测器是一直线，而AFS的光源与单色器不是在一直线上，而是成90º，且AFS必须是使用强光源。（3）检出限方面，AFS比AAS好，精密度这两种方法大致相同，相对标准偏差仅为1%。（4）干扰情况相似，化学干扰、物理干扰和光谱干扰对两个方法的影响相似，但程度有不同，这与它们所采用的光源特性有关系。在AFS中光的散射干扰在一定程度上比AAS严重。同时AFS中的荧光熄灭效应对荧光强度的影响也是比较严重的。（5）与AAS比较，AFS还具有：多元素同时测定，仪器结构简单（非色散原子荧光仪），灵敏度高，工作曲线直线范围宽等优点。

五、解释术语
1.荧光猝灭 2. 共振荧光 3.量子效率
1.荧光猝灭：荧光分子与溶剂分子或其它溶质分子的相互作用引起荧光强度降低的现象。
2.共振荧光：气态基态原子吸收共振线后发射出与吸收共振线相同的波长的光。
3.量子效率：表示在单位时间内，荧光辐射的量子数与被吸收的量子数之比。在荧光光谱分析中，量子效率（Φ）大，其发射荧光强度也大。If正比于Φ。