儀器分析簡答題及答案-學(xué)哥獨(dú)創(chuàng)版

二章1、簡述原子發(fā)射光譜定性分析的基本原理，光譜定性分析的方法的種類及各自的適用范圍答：由于各種元素的原子結(jié)構(gòu)不同，在光源的激發(fā)作用下，試樣中每種元素都發(fā)射自己的特征光譜，其波長是由每種元素的原子性質(zhì)所決定的。通過檢查譜片上有無特征光譜出現(xiàn)來確定該元素是否存在。鐵光譜比較法，可同時(shí)進(jìn)行多種元素的定性分析標(biāo)準(zhǔn)試樣光譜比較法，適應(yīng)于只定性分析少數(shù)幾種指定元素解釋下列名詞分析線：進(jìn)行分析時(shí)所使用的譜線靈敏線：指元素特征光譜中強(qiáng)度最大的譜線，通常是具有較低激發(fā)電位和較大躍遷概率的共振線最后線：指樣品中被測元素含量或濃度逐漸減少時(shí)而最后消失的譜線，往往是靈敏線共振線：以基態(tài)為躍遷低能級的光譜線原子線：原子發(fā)射的譜線離子線：離子發(fā)射的譜線自吸：原子在高溫時(shí)被激發(fā)，發(fā)射某一波長的譜線，而處于低溫狀態(tài)的同類原子又能吸收這一波長的輻射，這種現(xiàn)象稱為自吸現(xiàn)象自蝕：當(dāng)自吸現(xiàn)象非常嚴(yán)重時(shí)譜線中心的輻射將完全吸收，這種現(xiàn)象稱為自蝕現(xiàn)象什么是內(nèi)標(biāo)線和分析線對？光譜定量分析為什么用內(nèi)標(biāo)法？簡述其原理并說明如何選擇內(nèi)標(biāo)元素和內(nèi)標(biāo)線，寫出內(nèi)標(biāo)法的基本關(guān)系式。答：1）內(nèi)標(biāo)線：在基體元素的譜線中選一條譜線作為內(nèi)標(biāo)線，在被測元素的譜線中選一條靈敏線作為分析線，這兩條線組成分析線對。2內(nèi)標(biāo)法可以提高光譜定量分析的準(zhǔn)確度，可以在很大程度上消除光源放電不穩(wěn)定因素帶來的影響，可得到較準(zhǔn)確的結(jié)果原理：測量譜線相對強(qiáng)度進(jìn)行定量分析選擇內(nèi)標(biāo)線與內(nèi)標(biāo)元素時(shí)應(yīng)注意：金屬光譜分析中的內(nèi)標(biāo)元素一般采用基體元素，礦石光譜分析中，一般不用基體元素作內(nèi)標(biāo)而是加入定量的其他元素內(nèi)標(biāo)元素的基本關(guān)系式什么是ICP光源的環(huán)狀結(jié)構(gòu)？簡述其優(yōu)缺點(diǎn)答：電感耦合高頻等離子炬具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這種環(huán)狀結(jié)構(gòu)造成一個(gè)電學(xué)屏蔽的中心通道，這個(gè)通道具有較低的氣壓，較低的溫度，較小的阻力，試樣容易進(jìn)入炬焰，并有利于蒸發(fā)，解離、激發(fā)電離以及觀測。分為焰心區(qū)，內(nèi)焰區(qū)、尾焰區(qū)。優(yōu)點(diǎn)：1）檢出限低。2）穩(wěn)定性好，精密度高，準(zhǔn)確度高3）自吸效應(yīng)，基體效應(yīng)弱4）選擇合適的觀測高度，光譜背景小缺點(diǎn)：對非金屬測定靈敏度低，儀器價(jià)格昂貴，維護(hù)費(fèi)用高什么是乳劑特性曲線？答：以黑度S為縱坐標(biāo)，曝光量H的對數(shù)為橫坐標(biāo)得到的S-lgH關(guān)系圖稱為乳劑特性曲線什么是光譜背景，光譜背景的來源及消除方法有哪些？答：光譜背景是指在線狀光譜上疊加著由于一些波長范圍較寬的連續(xù)光譜和分子帶狀光譜所造成的譜線強(qiáng)度來源：分子輻射、連續(xù)輻射、譜線的擴(kuò)散、電子與離子的復(fù)合過程、光譜儀器中的雜散光背景的消除：攝譜法、光電直讀光譜儀三章何為共振線？在原子吸收光譜分析法中為什么選擇共振線作為分析線？答：電子吸收一定的能量，從基態(tài)躍遷到能量最低的第一激發(fā)態(tài)時(shí)，由于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，電子會在很短的時(shí)間內(nèi)躍遷返回基態(tài)并以光的形式輻射出同樣的能量，這種譜線稱為共振發(fā)射線。使電子從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)時(shí)所產(chǎn)生的吸收譜線稱為共振吸收線，共振發(fā)射線和共振吸收線都簡稱共振線。共振線是元素的特征譜線，由于第一激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間躍遷所需的能量最低，最容易發(fā)生，因此，對大多數(shù)元素來說，共振線就是元素的靈敏線。原子吸收分析就是利用處于基態(tài)的待測原子蒸汽對從光源輻射的共振線的吸收來進(jìn)行的何為銳線光源？為什么原子吸收光譜分析法中必須使用銳線光源？答：銳線光源是發(fā)射線寬遠(yuǎn)小于吸收線半寬度的光源銳線光源發(fā)射的輻射為被測元素的共振線，并發(fā)射線的范圍足夠窄，穩(wěn)定性好，強(qiáng)度高原子吸收光譜分析對光源的基本要求是什么？簡述空心陰極燈的工作原理及特點(diǎn)答：要求：1）發(fā)射線的波長范圍必須足夠窄，即發(fā)射線的半寬度明顯小于吸收線的半寬度，以保證峰值吸收的測量。2）輻射的強(qiáng)度足夠大，以保證有足夠的信噪比。3）輻射光強(qiáng)度要穩(wěn)定且背景小、使用壽命長等特點(diǎn)工作特點(diǎn)：1）發(fā)射的光譜主要是陰極元素的光譜2）光強(qiáng)度與燈的工作電流有關(guān)3）使用前要預(yù)熱，使燈的發(fā)射強(qiáng)度穩(wěn)定在火焰原子吸收法中為什么要調(diào)節(jié)燃?xì)馀c助燃?xì)獾谋壤看穑喝細(xì)馀c助燃?xì)獾谋壤腥贾?，根?jù)燃助比不同火焰分為，化學(xué)計(jì)量火焰（中性火焰）、富燃火焰（還原性火焰），貧燃火焰（氧化性火焰）不同的元素性質(zhì)不同，所需的火焰不同，例如對于易氧化而形成難解離氧化的元素，需要還原性火焰，對于堿土金屬等不易氧化的元素，用氧化性火焰，因此需要調(diào)節(jié)燃助比，改變火焰性質(zhì)簡述原子吸收光譜中背景光譜的產(chǎn)生及消除背景吸收的方法答：背景吸收是指原子化環(huán)境中由于背景吸收引起的干擾，包括分子吸收和散射引起的光譜干擾1）分子吸收有多種來源：火焰中的OH、CH、CO等基團(tuán)或分子式樣的鹽或酸分子等2）光散射是指原子化過程中形成的煙霧或固體微粒處于光路中使共振線發(fā)生色散而產(chǎn)生的假吸收校正背景的方法：儀器調(diào)零吸收法、鄰近線校正背景法，氘燈校正背景法、塞曼效應(yīng)校正背景法九章1、產(chǎn)生極化的原因主要有哪幾種？答；當(dāng)有電流通過通過電極時(shí)總的反應(yīng)速率不為零，即原有的熱力學(xué)平衡被破壞，致使電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象稱為極化現(xiàn)象。極化通常分為濃差極化和化學(xué)極化。濃差極化是由于電極反應(yīng)過程中，電極表面附近溶液的濃度和溶液本體的濃度發(fā)生了差別引起的。電化學(xué)極化是由于某些動力學(xué)因素引起的。如果反應(yīng)的某一步反應(yīng)速率較小，為了克服反應(yīng)速率的障礙能壘，必須額外加一定的電壓，這種由于反應(yīng)速率小引起的極化稱為化學(xué)極化或動力極化。2、什么是超電位？它是如何產(chǎn)生的？如何降低超電位？超電位：衡量電極極化的程度。由于極化，實(shí)際電位和可逆電位之間存在差異，此差異即為過電位（超電位）降低方法：升高溫度、降低電流密度3、什么是指示電極、參比電極、工作電極、對電極？答：指示電極；其電極電位與待測離子的濃度有關(guān)，能指示待測離子的濃度變化。參比電極：在測量中其電位幾乎不發(fā)生變化的電極。工作電極：實(shí)驗(yàn)中要研究或考察的電極，它在電化學(xué)池中能發(fā)生所期待的電化學(xué)反應(yīng)，或者對激勵信號能做出響應(yīng)的電極。對電極（輔助電極）：提供電子傳導(dǎo)的場所，與工作電極，參比電極組成三個(gè)電極系統(tǒng)的電池，并與工作電極形成電流通路。4、什么是電位滴定法？如何確定滴定的終點(diǎn)？與一般的滴定分析方法比較，它有什么優(yōu)缺點(diǎn)？電位滴定法是以指示電極、參比電極與試液組成的電池，然后加入滴定劑進(jìn)行滴定，觀察滴定過程中指示電極的電極電位的變化。在計(jì)量點(diǎn)附近，由于被滴定物質(zhì)的濃度發(fā)生突變，所以指示電極的電位產(chǎn)生突躍，由此即可確定滴定終點(diǎn)。電位滴定法的基本原理與普通的滴定分析法并無本質(zhì)差別，其區(qū)別主要在于確定終點(diǎn)的方法不同。優(yōu)點(diǎn)；1）準(zhǔn)確度高2）可用于難以用指示劑判斷終點(diǎn)的有色溶液，渾濁溶液的測定3）可用于非水溶液的滴定。4）能用于連續(xù)自動滴定，并適用于微量分析缺點(diǎn)；存在誤差如電極的性能，測量系統(tǒng)，溫度等影響5、何為遷移電流，如何消除？溶液本體中離子受靜電引力的作用達(dá)到電極表面，在電極上被還原而產(chǎn)生的電流稱為遷移電流。加入支持電解質(zhì)可以消除遷移電流。溶出伏安法分那幾種？為什么他的靈敏度高？溶出伏安法是以電解富集和溶出測定相結(jié)合的一種電化學(xué)測定方法。分為陽極溶出伏安法，陰極溶出伏安法，吸附溶出伏安法靈敏度高：因?yàn)闃O譜分析中干擾電流包括哪些？如何消除？殘余電流：來源于微量雜質(zhì)的氧化還原所產(chǎn)生的電流，采用作圖法加以扣除遷移電流：加入大量的支持電解質(zhì)可以消除。極譜極大：在電流電位曲線上出現(xiàn)的比擴(kuò)散電流要大的多的突發(fā)電流峰；通常采用加入表明活性劑的方法來抑制。氧電流：通入惰性氣體，或在中性或堿性溶液中加入亞硫酸鈉，在強(qiáng)酸中加入碳酸鈉或鐵粉從而消除氧的電流干擾。十章一個(gè)組分的色譜峰可用那些參數(shù)描述？這些參數(shù)各有什么意義？受那些因素的影響？答：1）峰高或峰面積，用于定量分析2）鋒位；用保留值表示，用于定性分析3）峰寬：作為柱效能指標(biāo)衡量色譜柱效能的指標(biāo)是什么？衡量色譜選擇性指標(biāo)把死時(shí)間扣除的有效塔板數(shù)和有效塔板高度作為柱效能的指標(biāo)2）K值是衡量色譜柱對被分離組分保留能力的重要參數(shù)十一章什么是梯度洗脫？液相色譜中是怎樣實(shí)現(xiàn)梯度洗脫的？它與氣相色譜中的程序升溫有何差別？答；所謂梯度洗脫就是兩種不同極性的溶劑，在分離過程中按一定程序連續(xù)的改變流動相的濃度配比和極性采用梯度洗脫可以提高分離度，縮短分析時(shí)間，降低最小檢測量和提高分析精度。對于復(fù)雜混合物，特別是保留性能相差較小的混合物的分離是重要手段。相似，但是梯度洗脫連續(xù)改變的是流動相的極性，PH，離子強(qiáng)度，后者改變的是溫度高效液相色譜法主要有幾種類型？他們的保留機(jī)制是什么？分別適用于何種物質(zhì)？答：1）液液分配色譜法機(jī)制：流動相與固定相互不相容，試樣冗余流動相后，試樣組分在固定相和流動相間溶解度存在差異，溶質(zhì)在兩相間分配適用物質(zhì)：固定相，流動相都為液體液固色譜法機(jī)制：物質(zhì)吸附作用的不同進(jìn)行分離的適用物質(zhì)：流動相為液體，固定相為吸附劑離子交換色譜交換劑作固定相機(jī)制：基于離子交換樹脂上可電離的離子與流動相中具有相同的電荷的溶質(zhì)離子進(jìn)行可逆交換依據(jù)離子交換劑具有不同親和力將他們分離離子對色譜法機(jī)制：與溶質(zhì)分子電荷相反的離子加到流動相或固定相中，使其與溶質(zhì)離子結(jié)合形成疏水性離子化合物，從而控制溶質(zhì)離子的保留行為離子色譜法：離子交換樹脂為固定相，電解質(zhì)溶