原子熒光復習題2005.doc

原子熒光法復習題一、 填空：1.原子熒光分析中，熒光類型有 、 、 、熱助線熒光和敏化原子熒光等。答案：共振熒光、直躍線熒光、階躍線熒光2.原子熒光光譜儀中，目前有 和 兩類儀器。答案：色散系統(tǒng)、非色散系統(tǒng)3.七十年代末，由于 、 及各種高效原子化器的使用，AFS技術得到了較大發(fā)展。答案：高強度空心陰極燈、激光器4.熒光猝滅的程度與 及 有關。答案：被測元素、猝滅劑的種類5.在原子熒光分析中，原子濃度較高時容易發(fā)生 ，它可使熒光信號變化和熒光譜線 ，從而 峰值強度。答案：自吸、變寬、減少6. 在原子熒光分析中，無論是連續(xù)光源或者線光源，光源強度越高，其測量線性工作范圍 。答案：越寬7.原子熒光光譜儀的檢測部分主要包括 、 以及放大系統(tǒng)和輸出裝置。答案：分光系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換裝置8. 在原子熒光分析中，石英原子化器爐溫過高會使 降低、 增高，但較高的爐溫又有利于消除 干擾，所以應根據(jù)實際情況確定原子化溫度。答案：靈敏度、噪聲、氣相9. 在原子熒光分析中，測定靈敏度隨觀測高度增加而 ，觀測高度太低時，會增加 ，觀測高度太高時，會使 和 下降。答案：降低、噪聲、靈敏度、精度10.原子熒光光譜儀中，以 供電的空心陰極燈，可以使 增強幾十至幾百倍。答案：脈沖、譜線11. 在原子熒光分析的實際工作中，會出現(xiàn)空白 大于樣品強度的情況，這是因為空白溶液中不存在 的原因。答案：熒光、干擾12. 在原子熒光分析中，樣品分析時，標準溶液的 應和樣品完全一致，同時必須做 。答案：介質(zhì)、空白13. 在原子熒光分析中，當光電倍增管的負高壓增加時， 和 水平同時增加，當靈敏度可以滿足要求時，應盡量采用 的負高壓。答案：信號、噪聲、較低14. 原子熒光光譜儀一般由四部分組成： 、 、 和 。答案：光源（激發(fā)光源）、原子化器、光學系統(tǒng)（單色儀）、檢測器15.石英原子化器的外屏蔽氣是用以防止周圍的 進入 ，產(chǎn)生 ，以保證較高及穩(wěn)定的 。答案：空氣、火焰、熒光猝滅、熒光效率16.AFS儀器的光源中，微波源入射功率直接影響測定結(jié)果的 和 也影響 的使用壽命。答案：精確度、準確度、無極放電燈17. 在原子熒光中，色散系統(tǒng)指用 分光，非散系統(tǒng)不分光，它采用 直接檢測熒光。答案：單色器、日盲管18. 在原子熒光分析中，硼氫化物酸體系與金屬酸體系相比，優(yōu)越性主要表現(xiàn)在 、 、 、 以及適用的元素數(shù)目等諸多方面。 答案：還原能力、反應速度、自動化操作、干擾程度19. 在原子熒光分析中，判斷氣象和液相干擾的方法主要有： 和 。答案：同位素時蹤法、雙發(fā)生器法20.非色散體系沒有單色器，為了防止實驗室光線的影響，必須采用工作波段為 至 的日盲倍增管。答案：160nm、320nm21.原子熒光分析是一種痕量分析方法，其線性范圍一般在 濃度區(qū)間，過高的分析濃度將嚴重影響到工作曲線的彎曲。答案：0.001-1.0ng/ml22.原子熒光與原子吸收對原子化器的共同要求是高效的 和 ，區(qū)別在于原子熒光要求更高的 和有效的 。答案：霧化、原子化效率、溫度、激發(fā)作用二、 判斷：1. 測定水中砷時，在加酸消解破壞有機物的過程中，溶液如變黑產(chǎn)生正干擾。答案：錯2. 在新分析方法中，測砷水樣采集后，用硫酸將樣品酸化至pH2。答案：錯3. 在消解處理水樣后加入硫脲，可把砷還原成三價。答案：對4. 共振熒光譜線為原子熒光法分析的分析譜線。答案：錯5. 某元素的熒光光譜可包括具有不同波長的數(shù)條譜線。答案：對6. 在任何元素的熒光光譜中，共振熒光譜線是最靈敏的譜線。答案：錯7. 當靈敏度可以滿足要求時應盡可能采用較低的高壓。答案：對8. 原子吸收光譜儀使用的空心陰極燈也可以用于原子熒光光譜儀。答案：錯9. 原子熒光光譜儀的光電倍增管對可見光無反應，因此可以把儀器安裝在日光直射或光亮處。答案：錯10. 在原子熒光分析中，如果輻射波長大于光源波長稱為stoke效應,小于光源波長稱為反stoke效應。答案：對11. 原子熒光光譜分析中，熒光輻射強度與試樣含量成線性關系。答案：錯12.在一定范圍內(nèi)，熒光分析靈敏度與激發(fā)光源強度成正比。答案：對13.同種元素銳線光源有利于共振熒光的激發(fā)。答案：對三、 名詞解釋：1.共振原子熒光指氣態(tài)基態(tài)原子吸收共振輻射后再發(fā)射與吸收共振線波長相同的光。2.熒光猝滅處于激發(fā)態(tài)的原子，在原子化器中與其它原子或電子發(fā)生非彈性碰撞而喪失其能量，熒光將減弱或完全不產(chǎn)生的現(xiàn)象。3.直躍線熒光指激發(fā)態(tài)原子直接躍遷至高于基態(tài)的電子能級時所發(fā)射的熒光，其特征是熒光線的波長比所吸收的輻射的波長長，也稱斯托克斯熒光。4.階躍線熒光指激發(fā)態(tài)原子先以非輻射形式去活化方式回到較低的激發(fā)態(tài)，再以輻射形式去活化回到基態(tài)而發(fā)射熒光。5.熱助線熒光是受光照射激發(fā)后的原子，通過某一非輻射過程吸收能量而激發(fā)到更高的能態(tài)，這種增強激發(fā)一般是由于激發(fā)態(tài)原子與火焰中具有一定能量的粒子碰撞而引起的，當原子直接從激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)或較低能級時，都可能產(chǎn)生熒光，這時的熒光稱熱助熒光。6.敏化原子熒光當某一原子吸收光輻射能受激后，該原子通過碰撞將其部分或全部能量轉(zhuǎn)移至另一不同元素的原子，使該元素的原子受激，當其返回較低能級或激態(tài)時而發(fā)射熒光。7.熒光量子效率是指單位時間發(fā)射的熒光能量與單位時間吸收的能量的比值。8化物發(fā)生進樣方法利用某些能產(chǎn)生初生態(tài)的還原劑或者化學反應，與樣品溶液中的分析元素形成為揮發(fā)性共價氫化物，借助載氣流將其導入原子光譜分析系統(tǒng)進行測量的方式。四、 問答題：1. 簡述原子熒光光譜法的基本原理。答案：原子熒光光譜法是基于物質(zhì)基態(tài)原子吸收輻射光后，本身被激發(fā)成激發(fā)態(tài)原子，不穩(wěn)定，而以熒光形式放出多余的能量，根據(jù)產(chǎn)生特征熒光的強度進行分析的方法。2. 激發(fā)光源為原子光譜儀的主要組成部分，試述理想的、適合原子熒光光譜法的激發(fā)光源應具備的條件。答案：一個理想適合的激發(fā)光源應當具有下列條件：（1）強度高，無自吸（2）穩(wěn)定性好，噪聲?。?）輻射光譜重復性好（4）適用于大多數(shù)元素（5）操作容易，不需復雜的電源（6）價格便宜（7）壽命長（8）發(fā)射的譜線要足夠純3. 原子化器為原子光譜儀的主要組成部分，試述理想的、適合原子熒光光譜法的原子化器應具有的特點。答案：一個理想的適用于原子熒光光普法的原子化器應具備下列特點：（1）高原子化效率（2）沒有物理或化學干擾（3）可在測量波長處具有較低的背景發(fā)射（4）穩(wěn)定性好（5）為獲得最大的熒光量子效率，不應含有高濃度的猝滅劑（6）在光路原子有較長的壽命4. 簡述氫化物發(fā)生原子熒光光譜法的基本原理，并用化學方程式表示。E-m答案：將分析元素轉(zhuǎn)化為在室溫下為氣態(tài)的氫化物，將生成的氫化物引入石英爐中，并在次被原子化，受光源的光能激發(fā)，原子處于基態(tài)的外層電子躍遷到較高能級，并在回到較低能級的過程中輻射處原子熒光，熒光的強度與原子的濃度成正比。NaBH4+3H2O+HCl H3BO3+NaCl+8H EHn+H2 (過剩)E為可形成氫化物元素，m可以等于或不等于n。5. 試述氫化物發(fā)生原子熒光光譜法的主要干擾有哪些，如何消除？答案：氫化物發(fā)生原子熒光光譜法的干擾主要為液相干擾和氣相干擾，液相干擾來自Cu,Ni,Co等貴金屬元素，克服干擾的一般方法為：（1）調(diào)高反應酸度（2）加入掩蔽劑（3）加入鐵鹽（Fe3+）（4）用段續(xù)流動和流動注射法來發(fā)生氫化物（5）分離。氣相干擾的消除方法有：（1）阻止干擾元素生成氣態(tài)化合物（2）如果已經(jīng)發(fā)生則應在傳輸過程中加以吸收（3）提高石英爐溫度6. 更換元素燈后，調(diào)節(jié)光路的原則有哪些？答案：（1）要使燈的光斑照射在原子化器的石英爐芯的中心的正上方。（2）要使燈的光斑與光電倍增管的透鏡的中心點在一個水平面上。7. 氫化物發(fā)生進樣原子熒光光譜法的主要優(yōu)點有哪些？答案：（1）分析元素能夠于可能引起干擾的基體分離，消除光譜干擾。（2）于溶液直接噴霧進樣相比，氫化物法能夠?qū)⒋郎y元素充分富集，進樣效率近乎100。（3）連續(xù)氫化物裝置易于實現(xiàn)自動化。（4）不同價態(tài)的元素氫化物發(fā)生實現(xiàn)的條件不同，可進行價態(tài)分析。8. 與原子吸收、原子發(fā)射技術相比，原子熒光光譜分析具有哪些優(yōu)點？答案：（1）譜線簡單：僅需分光本領一般的分光光度計，甚至可以用濾光片等進行簡單分光年或用日盲光電倍增管直接測量（2）靈敏度高，檢出限低（3）適合于多元素同時分析9. 氫化物發(fā)生與AFS的結(jié)合，使原子熒光技術更多的運用于實際，試述主要原因。答案：氫化物可以在氬氫焰中得到很好的原子化，而氬氫焰本身又具有很高的原子化效率以及較低的背景，這些因素的結(jié)合使得采用簡單的儀器裝置即可得到很好的檢出限。10. 試述熒光光譜分析中，熒光猝火的主要類型。答案：主要有六種類型：（1）與自由原子碰撞（2）與分子碰撞（3）與電子碰撞（4）與自由原子碰撞，形成不同的激發(fā)態(tài)（5）與分子碰撞，形成不同的激發(fā)態(tài)（6）化學猝火反應11. 在實際情況中，熒光強度與濃度之間的工作曲線比較復雜，試述熒光強度與濃度成線性關系的理想工作體系。答案：（1）原子只吸收某一頻率的光能，并在被激發(fā)至特定的能級后放出熒光（2）整個熒光池處于可被檢測器觀察到的立體角之內(nèi)，也即熒光池不存在可吸收入射光而不為檢測器所觀察到的區(qū)域（3）產(chǎn)生的熒光不會在熒光池中被吸收12. 適合原子熒光光譜分析的原子化器有哪些？ 答案：火焰原子化器、電熱原子化器、固體樣品原子化器、氫化物原子化器13. 試述氫化物發(fā)生進樣方法的主要優(yōu)點。答案：優(yōu)點主要有四：（1）分析元素能夠與可能引起干擾的樣品基本分離，消除光譜干擾（2）與溶液直接噴霧進樣相比，氫化物法能將待測元素充分預富集，進樣效率近乎100（3）連續(xù)氫化物發(fā)生裝置宜于實現(xiàn)自動化（4）不同價態(tài)的元素氫化物發(fā)生實現(xiàn)的條件不同，可進行價態(tài)分析14. 試述硼氫化物形成的兩個決定因素。答案：（1）被測元素與氫化合的速度（2）硼氫化鈉在酸性溶液中的分解速度15.原子熒光分析具有哪些優(yōu)缺點？答案：優(yōu)點：（1）譜線簡單，干擾少（2）某些元素靈敏度優(yōu)于AAS與AFS（3）儀器簡單價廉，有時可用非色散儀器（4）方法精確度類似于AAS，優(yōu)于AES（5）關于消除干擾，基本改進劑，以及其它聯(lián)用技術如氫化法、流動注射等AFS也適用缺點：（1）有些元素靈敏度差和線性范圍窄（2）熒光弱，雜散光影響大（3）應用元素范圍很有限五、 思考題：1. 簡析原子熒光色散與非色散系統(tǒng)的優(yōu)缺點。答案：色散系統(tǒng)的優(yōu)點：（1）廣泛的波長范圍（2）分離散射光的能力強（3）靈活性較大，轉(zhuǎn)動光柵即可選擇分析元素（4）可以采用靈敏的寬波長范圍的光電倍增管。色散系統(tǒng)的缺點：（1）價格高（2）必須調(diào)整波長（30可能有波長漂移（4）與非色散相比接收熒光的立體交角小。非色散系統(tǒng)的優(yōu)點（1）儀器簡單而且便宜（2）不存在波長飄移（3）較好的檢出極限。非色散系統(tǒng)的缺點（1）需用日盲倍增管（2）較易受到散射干擾（3）較易受到光譜干擾（4）對光源的純度有較高要求2. 試比較原子熒光分析與原子吸收分析的異同。答案：AFS和AAS的共同點：（1）需要將分析試樣有效地原子化；（2）選擇合適的光源，使分析樣基態(tài)