仪器分析之气相色谱法试题及答案 辽宁石油化工大学

1、气相色谱法练习一：选择题 1.在气相色谱分析中,用于定性分析的参数是( ) A保留值 B峰面积C分离度D半峰宽2.在气相色谱分析中,用于定量分析的参数是( ) A保留时间 B保留体积 C半峰宽 D峰面积3.良好的气-液色谱固定液为( )A蒸气压低、稳定性好 B化学性质稳定 C溶解度大,对相邻两组分有一定的分离能力 D A、B和C4.使用热导池检测器时,应选用下列哪种气体作载气,其效果最好？ ( ) A H2 B He C Ar D N25.试指出下列说法中,哪一个不正确?气相色谱法常用的载气是 ( ) A氢气 B氮气 C氧气 D氦气6.色谱体系的最小检测量是指恰能产生与噪声相鉴别的信号时 (

2、) A进入单独一个检测器的最小物质量 B进入色谱柱的最小物质量 C组分在气相中的最小物质量 D组分在液相中的最小物质量7.在气-液色谱分析中,良好的载体为 ( ) A粒度适宜、均匀,表面积大 B表面没有吸附中心和催化中心 C化学惰性、热稳定性好,有一定的机械强度 D A、B和C8.热导池检测器是一种 ( ) A浓度型检测器 B质量型检测器 C只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D只对含硫、磷化合物有响应的检测器9.使用氢火焰离子化检测器,选用下列哪种气体作载气最合适？( ) A H2 B He C Ar D N210.下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是( ) A柱温B载气的种类 C柱压

3、 D固定液膜厚度三：计算题1. 热导池检测器的灵敏度测定：进纯苯1mL，苯的色谱峰高为4 mV，半峰宽为1 min，柱出口载气流速为20mL/min，求该检测器的灵敏度（苯的比重为 0.88g/mL）。若仪器噪声为0.02 mV，计算其检测限。2.一根 2 m长的填充柱的操作条件及流出曲线的数据如下： 流量 20 mLmin（ 50） 柱温 50 柱前压力：133.32 kpa 柱后压力101.32kPa 空气保留时间0.50 min 正己烷保留时间3.50 min 正庚烷保留时间4.10 min 计算正己烷，正庚烷的校正保留体积； 若正庚烷的半峰宽为0.25 min，用正庚烷计算色谱柱的理论

4、塔板数和理论塔板高度； 求正己烷和正庚烷的分配比k1和k2。3.正庚烷与正己烷在某色谱柱上的保留时间为94s和85s，空气在此柱上的保留时间为10s，所得理论塔板数为3900块，求此二化合物在该柱上的分离度？4.在某色谱柱上，二组分的相对保留值为1.211。若有效板高度为 0.1cm，为使此组分在该色谱柱上获得完全分离，求所需色谱柱的最低长度？气相色谱法习题参考答案一、选择题1. A 2. D 3. D 4. A 5. C 6. B 7. D 8. A 9. D 10. A三：计算题1. mV·mL·mg-1 mg·mL-12. F=20mL/min, t0=30

5、s=0.50min, t已=3.50min=210s, t庚=4.10min=250s V已=F(t已t0)=20×(3.500.50)=60mL V庚=F(t庚t0)=20×(4.100.50)=72mLW1/2(庚)0.25min n理=5.54×(t/W1/2)2=5.54×(4.10/0.25)2=1490 H=L/n理=200/1490= 0.13cm 对正已烷，若半峰宽也为0.25min，则 W1/2(已)0.25min n理=5.54×(t/W1/2)2=5.54×(3.5/0.25)2=1086H=L/n理=200/1

6、086= 0.184cm 3.已知n理=3900, t0=10s, t1=85s, t2=94s n理=16×(t1/w1)2 n理=16×(t1/w1)2 即3900=16×(85/w1)2 3900=16×(94/w2)2 求得w1=5.44s, w2=6.02s 所以4.已知Heff= 0.1cm, r21=1.211, R=1.5 cm，近似为 120cm1. 简要说明气固色谱分离的基本原理载气携带组分进入色谱柱，组分和固定相之间发生不断地吸附、脱附、在吸附、再脱附（溶解、挥发、再溶解、再挥发）的分配过程，由于不同组分具有不同的分配系数，经过反复

7、多次的分配过程，具有微小分配系数差异的组分就被分配出来。分配过程：组分和固定相之间溶解、挥发（气液色谱），或吸附、脱附过程。2.用简练而准确的语言叙述保留时间和死时间的概念。指不被固定相吸附或溶解的组分（如空气、甲烷等）从进样开始到色谱峰顶所对应的时间从进样到柱后出现待测组分浓度最大值时（色谱峰顶点）所需要的时间，称为该组分的保留时间。3.气相色谱仪由哪几个主要部分组成，它们的主要功能是什么？一般气相色谱仪由五个部分组成：1.气路系统：气源、气体净化、气体流量控制和测量装置。 2. 进样系统：进样器、气化室和控温装置。3.分离系统：色谱柱、柱箱和控温装置。4. 检测系统：检测器和控温装置。 5

8、. 记录系统：记录仪或数据处理装置。4.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的性质有关.所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变 （2）固定相改变会引起分配系数改变（3）流动相流速增加不会引起分配系数改变 （4）相比减少不会引起分配系数改变5.当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化?为什么?答: k=K/b,而b=VM/VS ,分配比除了与组分,两相的性质

9、,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关. 故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小6.当下述参数改变时: (1)增大分配比,(2) 流动相速度增加, (3)减小相比, (4) 提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么?答:(1)保留时间延长,峰形变宽 (2)保留时间缩短,峰形变窄(3)保留时间延长,峰形变宽 (4)保留时间缩短,峰形变窄7.为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?答: 分离度同时体现了选择性与柱效能,即热力学因素和动力学因素,将实现分离的可能性与现实性结合了起来.8.能否根据理论塔板数来判断分离的可能性?为什么?答: 不能,有效塔板数仅表示柱

10、效能的高低,柱分离能力发挥程度的标志,而分离的可能性取决于组分在固定相和流动相之间分配系数的差异.9.试述热导池检测器的工作原理。有哪些因素影响热导池检测器的灵敏度？解： 热导池作为检测器是基于不同的物质具有不同的导热系数。 当电流通过钨丝时、钨丝被加热到一定温度，钨丝的电阻值也就增加到一定位(一般金属丝的电阻值随温度升高而增加)。在未进试样时，通过热导池两个池孔(参比池和测量池)的都是载气。由于载气的热传导作用，使钨丝的温度下降，电阻减小，此时热导池的两个池孔中钨丝温度下降和电阻减小的数值是相同的。在进入试样组分以后，裁气流经参比池，而裁气带着试样组分流经测量池，由于被测组分与载气组成的混合

11、气体的导热系数和裁气的导热系数不同，因而测量池中钨丝的散热情况就发生变化，使两个池孔中的两根钨丝的电阻值之间有了差异。此差异可以利用电桥测量出来。桥路工作电流、热导池体温度、载气性质和流速、热敏元件阻值及热导池死体积等均对检测器灵敏度有影响。10.试述氢焰电离检测器的工作原理。如何考虑其操作条件？解：对于氢焰检测器离子化的作用机理，至今还不十分清楚。目前认为火焰中的电离不是热电离而是化学电离，即有机物在火焰中发生自由基反应而被电离。化学电离产生的正离子( CHO+、H3O+)和电子(e)在外加150300v直流电场作用下向两极移动而产生微电流。经放大后，记录下色谱峰。 氢火焰电离检测器对大多数

12、的有机化合物有很高的灵敏度，故对痕量有机物的分析很适宜。但对在氢火焰中不电离的元机化合物例如CO、CO2、SO2、N2、NH3等则不能检测11.在一根2 m长的色谱柱上,分析一个混合物,得到以下数据:苯、甲苯、及乙苯的保留时间分别为120“, 22”及31“；半峰宽为0.211cm, 0.291cm, 0.409cm，已知记录纸速为1200mm.h-1, 求色谱柱对每种组分的理论塔板数及塔板高度。解：三种组分保留值用记录纸上的距离表示时为：苯： （1+20/60）×（1200/10）/60=2.67cm 甲苯：(2+2/60) ×2=4.07cm 乙苯: (3+1/60)

13、×2=6.03cm故理论塔板数及塔板高度分别为：甲苯和乙苯分别为：1083.7,0.18cm; 1204.2,0.17cm12. 丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据：组分保留时间/min 峰宽/min空气丙烯(P)丁烯(B)0.53.54.80.20.81.0计算：（1）丁烯的分配比是多少？（2）丙烯和丁烯的分离度是多少？解：（1）kB= tR(B)/tM =(4.8-0.5)/0.5=8.6 (2) R = tR(B)-tR(P)×2/(YB+YP)=(4.8-3.5) ×(1.0+0.8) =1.4413.解：（1）从图中可以看出，tR2=17min

14、, Y2=1min,所以； n = 16(-tR2/Y2)2 =16×172 = 4624 (2) tR1= tR1- tM =14-1=13min t”R2=tR2 tM = 17-1 = 16min相对保留值 a = tR2/tR1=16/13=1.231根据公式：L=16R2(1.231/(1.231-1)2 Heff通常对于填充柱，有效塔板高度约为0.1cm, 代入上式， 得：L=102.2cm 1m14.在一色谱柱上，测得各峰的保留时间如下：组分空气辛烷壬烷未知峰tR/min.13.917.915.4求未知峰的保留指数。解：将有关数据代入公式得：I = (log14.8 l

15、og13.3)/(log17.3-log13.3)+8 ×100=840.6415测得石油裂解气的气相色谱图（前面四个组分为经过衰减1/4而得到），经测定各组分的f 值并从色谱图量出各组分峰面积出峰次序空气甲烷二氧化碳乙烯乙烷丙烯丙烷峰面积校正因子f340.842140.744.51.002781.00771.052501.2847.31.36用归一法定量，求各组分的质量分数各为多少？解：根据公式：故：CH4, CO2, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8的质量分数分别为：wCH4 =(214×0.74 ×4/2471.168 )×100%=2

16、5.63%wCO2 =(4.5 ×1.00 ×4/2471.168 )×100% =0.73%wC2H4 =(278 ×4 ×1.00/2471.168) ×100% =45.00%wC2H6 =(77 × 4 ×1.05/2471.168 )×100% =13.09%wC3H6 = (250 ×1.28 /2471.168)× 100%=12.95%wC3H8 =(47.3 ×1.36/2471.68 )×100%=2.60%16.有一试样含甲酸、乙酸、丙酸及不少

17、水、苯等物质，称取此试样1.055g。以环己酮作内标，称取环己酮0.1907g，加到试样中，混合均匀后，吸取此试液3mL进样，得到色谱图。从色谱图上测得各组分峰面积及已知的S值如下表所示： 琰茞Ü甲酸乙酸环己酮丙酸峰面积响应值S1.4.80.26172.60.5621331.0042.40.938求甲酸、乙酸、丙酸的质量分数。解：根据公式：求得各组分的校正因子分别为：3.831; 1.779; 1.00; 1.07代入质量分数的表达式中得到各组分的质量分数分别为：w甲酸(14.8/133)×(0.1907/1.055) ×3.831 ×100%

18、 = 7.71%w乙酸 = (72.6/133) ×(0.1907/1.055) ×1.779 ×100% = 17.55%w丙酸(42.4/133) ×(0.1907/1.055) ×1.07 ×100% = 6.17%17.在测定苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯的峰高校正因子时，称取的各组分的纯物质质量，以及在一定色谱条件下所得色谱图上各组分色谱峰的峰高分别如下：求各组分的峰高校正因子，以苯为标准。 琰茞Ü苯甲苯乙苯邻二甲苯质量/g峰高/mm0.5967180.10.547884.40.612045.20.668049

19、.0解：对甲苯：f甲苯(hs/hi) × (mi/ms)=180.1 ×0.5478/(84.4 ×0.5967)=1.9590同理得：乙苯：4.087; 邻二甲苯：4.11518.解：先利用峰高乘以半峰宽计算各峰面积，然后利用归一化法求各组分质量分数。根据公式A=hY1/2, 求得各组分 从而求得各组分质量分数分别为：苯酚：12.71%; 邻甲酚：28.58%; 间甲酚：31,54%; 对甲酚：27.15%峰面积分别为：124.16; 249.84; 254.22; 225.4 解：分别用各组分纯物质与内标物质甲苯组成的混合物的色谱峰峰高对对其质量分数作图，即可

20、绘制各自的工作曲线。相关数据如下：苯对二甲苯邻二甲苯峰高质量分数峰高质量分数峰高质量分数0.2340.4240.6080.8380.10960.18440.24770.33390.0800.1570.2470.3340.41670.57400.67570.74250.0310.0550.0970.1310.34810.47730.60090.6801从图中查得当苯峰高与甲苯峰高比值为0.341时，未知物中，苯与内标物混合物中苯的质量分数为0.152. 设未知试样中含苯为x g, 则： w = x/(x+0.0421)=0.152，解得：x=0.0421w/(1-w)=0.007546g当对二氯

21、苯与甲苯的峰高比为0.298时，未知样中，对二氯苯与甲苯二元混合物中对二氯苯的质量分数查得为0.725。即未知物中对二氯苯的质量为0.0421×0.725/(1-0.725)=0.111g邻二氯苯工作曲线当邻二氯苯与甲苯的峰高比为0.042时，查得邻二氯苯在其与甲苯二元体系中的质量分数为0.4053，同理，求得未知样中邻二氯苯的质量为：0.0421×0.4053/(1-0.4053)=0.0287g故未知样中苯、对二氯苯、邻二氯苯的质量分数分别为：0.007546/5.119 ×100% = 0.147% 0.111/ 5.119 ×100% = 2.1

22、68%0.0287/5.119 ×100% = 0.561%基本概念：（1）基线 当色谱柱中没有组分进入检测器时，在实验操作条件下，反应检测器系统噪声随时间变化的线称为基线。（2）保留值 表示试样中各组分在色谱柱中的滞留时间的数值，通常用时间或用将组分带处色谱柱所需载气的体积来表示。任何一种物质都有一定的保留值。相对保留值r21 指某组分2的调整保留值与另一组分1的调整保留值之比。死时间 指不被固定相吸附或溶解的气体（如空气、甲烷）从进样开始到柱后出现浓度最大值时所需时间。保留时间tR 指被测样品从进样开始到柱后出现浓度最大值时所需的时间OB。调整保留时间tR tR=tR-tm 某组

23、分由于溶解或吸附与固定相，比不溶解或不被吸附的组分在色谱柱中多只溜的时间。死体积Vm 指色谱柱在填完后柱管内固定相颗粒间所剩留的空间。色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间的总和。当后两项很小忽略不计时， Vm=tmF0 F0载气体积流速，mL·min-1保留体积VR VR= tRF0 载气流速大，保留时间相应降低，两者乘积仍为常数，因此VR与F0无关。调整保留体积VR VR=tRF0 或 VR=VR-Vm VR与载气流速无关（3）区域宽度 i 标准偏差 即0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半 ii 半峰宽度Y1/2 峰高一半处的宽度（GH）它与标准偏差的关系为：iii 峰低宽度

24、Y 自色谱峰两侧的转折点所作切线在基线上的截距IJ与标准偏差的关系为： Y=4由塔板理论可导出n与色谱峰半峰宽或峰低宽度的关系：式中L为色谱柱长度，tR及Y1/2或Y用同一物理量单位（时间或距离）。由式可见，色谱峰越窄，塔板数n越多，理论塔板高度H就越小，此时柱效能越高。n，H可作为描述柱效能的一个指标。分离度 色谱柱的分离效能指标 ：分离度R定义：相邻两组分色谱峰保留值之差与两个组分色谱峰峰底宽度总和之半的比值。 当R1时，分离程度可达98 当R1.5时，分离程度可达99.7（作为两峰分开的标志）（2）固定液A、对固定液的要求挥发性小 操作温度下有较低蒸气压，以免流失；热稳定性好 操作温度下

25、不发生分解；对试样各组分有适当的溶解能力。 具有高的选择性 对沸点相同或相近的不同物质有尽可能高的溶解能力；化学稳定性好 不与被测物质起化学反应。固定液选择相似相溶原理气相色谱检测器：浓度型检测器：测量的是载气中某组分浓度瞬间的变化，即检测器的响应值和组分浓度成正比质量型检测器：测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测器的响应值和单位时间内进入检测器某组分的质量成正比 。热导池由池体（不锈钢块）和热敏元件（铼钨合金 ）构成 。影响热导池检测器灵敏度的因素（1）桥路工作电流 一般桥路电流控制在100200mA左右。 氮气作载气100150mA 氢气作载气150200mA（2）热导池温度的

26、影响 一般池体温度不应低于柱温。（3）载气的影响 载气与试样的热导数相差越大，则灵敏度越高。一般选择热导系数大的载气：H2、He（灵敏度较高）（4）热敏元件阻值的影响 选择阻值高、电阻温度系数大的热敏元件（钨丝）（5）热导池的死体积较大，灵敏度较低 应使用具有微型池体（2.5L）的热导池。氢火焰离子化检测器FID 对含碳有机化合物有很高的灵敏度。适用于痕量有机物的分析。特点：结构简单、灵敏度高、响应块、稳定性好、死体积小、线性范围宽。电子捕获检测器ECD 它是一种具有选择性，高灵敏度的浓度型检测器。它对具有电负性的物质（卤素、硫、磷、氮、氧）有响应，电负性越强，灵敏度越高。能检测10-14g&

27、#183;mL-1物质。检测器的性能指标 要求：响应快、灵敏度高、稳定性好、线性范围宽。1、灵敏度（响应值或应答值）一定浓度或一定质量的试样进入检测器后，就产生一定的相应信号R。如果以进样量Q对检测器作图，就可得到一直线。图中直线的斜率就是检测器的灵敏度。质量型检测器灵敏度： 浓度型检测器的灵敏度： Sc浓度型检测器灵敏度 C1记录仪灵敏度(mV·cm-1)；C2记录仪纸速的倒数(min·cm-1); F0流速； A峰面积； m进样量（mg）2、检出限D 检出限也称敏感度。是指检测器恰能产生和噪声相鉴别的信号时，在单位体积或时间需向检测器进入的物质质量（单位为g） 通常认为

28、恰能鉴别的响应信号重力应等于检测器噪声的3倍。检出限以D表示，则可定义为 N为检测器噪声，指由于各种因素所引起的基线在段时间内左右偏差值（单位mv），S为检测器的灵敏度。一般；D值越小说明仪器越敏感。3、最小检出量Q。指检测器恰能产生和噪声相鉴别的信号时所需进入色谱柱的最小物质量（或最小浓度），以Q。表示。对于质量型检测器：Q01.065Y1/2D 对于浓度型检测器：Q0=1.065Y1/2F0D Q0与检测器的检出限成正比，但与检出限不同。Q0不仅与检测器性能有关，还与柱效率即操作条件有关。 所得色谱峰的半宽度越窄，Q0就越小。4、响应时间 5、线性范围（linear range气相色谱定量

29、方法mi=fi·Ai （色谱定量分析的依据） 一、峰面积测量法依据： 等腰三角形的面积计算方法。 A=h·Y1/2几种常用的定量计算方法1.归一化法 要求：混合物各组分都可流出色谱柱，且在色谱图上显示色谱峰 。fi为质量校正因子，得质量分数；如为摩尔校正因子，则得摩尔分数或体积分数（气体）。若各组分的f值相近或相同，例如同系物中沸点接近的各组分，则上式可简化为： 对于狭窄的色谱峰，也有用峰高代替峰面积来进行定量测定。当各种条件保持不变时，在一定的进样量范围内，峰的半宽度是不变的，因为峰高就直接代表某一组分的量。2、内标法 一般常以内标物为基准，则fs1，此时计算可化简为：

30、内标物的选择: （1）试样中不存在的纯物质； （2）加入量应接近于被测组分；3.外标法（又称定量进样标准曲线法）原子吸收光谱分析(AAS)：基于从光源辐射出待测元素的特征谱线，通过试样蒸气时被待测元素的基态原子吸收，由特征谱线被减弱的程度来测定试样中待测元素含量的方法。原子吸收分光光度法与紫外可见吸收光度法异同点相同点：1）都是依据样品对入射光的吸收进行测量的。 2）两种方法都遵循朗伯-比耳定律。3）就设备而言，均由四大部分组成，即光源、单色器、吸收池（或原子化器）、检测器。不同点：1）吸收物质的状态不同。 紫外可见光谱：溶液中分子、离子，宽带分子光谱，可以使用连续光源。原子吸收光谱：基态原子

31、蒸气，窄带原子光谱，必须使用锐线光源。2）单色器与吸收池的位置不同。 紫外可见：光源单色器比色皿。 原子吸收：光源原子化器单色器。原子吸收分光光度法特点：1. 选择性高，干扰少。共存元素对待测元素干扰少，一般不需分离共存元素。2. 灵敏度高。火焰原子化法：10-9g/mL；石墨炉： 10-13g/mL 。3. 测定的范围广。测定70多种元素。4. 操作简便、分析速度快。5. 准确度高。火焰法误差<1% ，石墨炉法3%-5。(错 )1. 原子吸收分光光度法与紫外-可见分光光度法都是利用物质对辐射的吸收来进行分析的方法，因此，两者的吸收机理完全相同。( 对 )2. 原子吸收光谱是线状光谱，而

32、紫外吸收分光光度法是带状光谱。( D )3. AAS测量的是A. 溶液中分子的吸收 B. 蒸气中分子的吸收 C. 溶液中原子的吸收 D. 蒸气中原子的吸收原子吸收分光光度法基本原理一、共振线和吸收线 原子吸收产生：原子外层电子在能级之间的跃迁。1. 共振吸收线：原子外层电子从基态跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线。2. 共振发射线：原子外层电子从第一激发态直接跃迁至基态所辐射的谱线。3. 共 振 线：共振发射线和共振吸收线都简称为共振线。共振线：特征谱线，元素的灵敏线。二、原子吸收分光光度法的定量基础1. 吸收曲线轮廓 吸收系数Kv随频率v的变化曲线。 表征参数：1)中心频率v0 2)半宽度v谱

33、线变宽原因：1)自然宽度：没有外界影响时，谱线的固有宽度。2)多普勒变宽(热变宽)：由于原子在空间作无规则运动引起的谱线变宽。3)压力(碰撞)变宽：辐射原子与其他粒子相互作用而产生的谱线变宽。劳伦兹变宽：被测原子与其他粒子相互碰撞。 赫尔兹马克变宽：同种原子之间相互碰撞。4)场致变宽：在外电场或磁场作用下，能引起能级的分裂，从而导致谱线变宽。塞曼变宽：由于磁场的影响使谱线变宽。5)自吸变宽：由自吸现象（共振线被灯内同种基态原子所吸收）而引起的谱线变宽。主要影响因素：多普勒变宽和压力变宽。2. 原子吸收光谱的测量1）积分吸收 在吸收曲线的轮廓内，对吸收系数的积分。2）峰值吸收 吸收线中心频率处的

34、峰值吸收系数。峰值吸收代替积分吸收的必要条件：1）发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致。2） 原子吸收定量公式: A = Kc( 对 )1. 原子吸收光谱分析定量测定的理论基础是朗伯-比耳定律。( 对 )2. 在原子吸收分光光度法中，可以通过峰值吸收的测量来确定待测原子的浓度。错3. 在原子吸收测定中，基态原子数不能代表待测元素的原子数。( 对 )4. 原子在激发或吸收过程中，由于受外界条件的影响可使原子谱线的宽度变宽。由于温度引起的变宽叫多普勒变宽，由磁场引起的变宽叫塞曼变宽。( C )5. 原子吸收谱线的宽度主要决定于A. 自然变宽 B. 多普勒变宽和自然变宽 C. 多普勒变宽和压力变宽

35、 D. 场致变宽( D )6. 原子吸收光谱产生的原因是 A. 分子中电子能级的跃迁 B. 转动能级跃迁 C. 振动能级跃迁 D. 原子最外层电子跃迁( B)7. 在原子吸收分光光度法中，原子蒸汽对共振辐射的吸收程度与 A. 透射光强度I有线性关系 B. 基态原子数N0成正比 C. 激发态原子数Nj成正比 D. 被测物质Nj/N0成正比 ( B )8. 多普勒变宽产生的原因是 A. 被测元素的激发态原子与基态原子相互碰撞 B. 原子的无规则热运动 C. 被测元素的原子与其他粒子的碰撞 D. 外部电场的影响( D)9. 当特征辐射通过试样蒸汽时，被下列哪种粒子吸收？ A. 激发态原子 B. 离子

36、 C. 分子 D. 基态原子 (D )10. 原子吸收光谱法对光源发射线半宽度的要求是 A. 大于吸收线的半宽度 B.等于吸收线的半宽度 C. 吸收线的半宽度的1/2 D.吸收线的半宽度的1/5 ( AD )11. 影响谱线变宽的主要因素有 A. 原子的无规则热运动 B. 待测元素的原子受到强磁场或强电场的影响 C. 待测元素的激发态原子与基态原子相互碰撞 D. 待测元素的原子与其他离子相互碰撞 ( AB )12. 采用峰值吸收代替积分吸收测量，必须满足 A. 发射线半宽度小于吸收线半宽度 B. 发射线的中心频率与吸收线的中心频率重合 C. 发射线半宽度大于吸收线半宽度 D. 发射线的中心频率

37、小于吸收线的中心频率( BC )13. 吸收线的轮廓，用以下哪些参数来表征？A. 波长 B. 谱线半宽度 C. 中心频率 D. 吸收系数原子吸收分光光度计结构 锐线光源原子化系统单色器检测系统锐线光源：作用：发射被测元素的特征光谱。 种类：空心阴极灯、无极放电灯、蒸气放电灯。1)结构 （空心阴极灯） 阳极：钨或镍棒 阴极：待测元素金属2)工作原理：辉光放电3)特点：只有一个操作参数(灯电流4) 灯电流的选择原则：在保证放电稳定和有适当光强输出情况下，尽量选用低的工作电流。 原子化系统 ： 作用：将试样转化为气态的基态原子，并吸收光源发出的特征光谱。(一)火焰原子化法1. 雾化器 作用：将试液均

38、匀雾化，除去较大的雾滴。2. 燃烧器 3. 火焰 作用：使试样蒸发、干燥、解离（还原），产生大量基态原子。 原则：保证待测元素充分离解为基态原子的前提下，尽量采用低温火焰。种类：1）空气-乙炔火焰，2600K 2）乙炔-氧化亚氮(笑气)火焰，3300K3）空气-丙烷(煤气)火焰，2200K火焰燃气与助燃气比例(空气-乙炔)：1）贫燃火焰：助燃气量大，火焰温度低，氧化性较强，适用于碱金属元素测定。2）化学计量火焰：燃助比与化学计量比(1:4)相近，火焰温度高，干扰少，稳定，常用。3）富燃火焰：燃料气量大，火焰温度稍低，还原性较强，测定较易形成难熔氧化物的元素Mo、Cr、稀土等。( X )1. 原

39、子吸收分光光度计中单色器在原子化系统之前。( X )2. 原子吸收分光光度法中，光源的作用是产生180375nm的连续光谱。( 对 )3. 原子化器的作用是将试样中的待测元素转化为基态原子蒸气。( X )4. 原子吸收光谱仪和751型分光光度计一样，都是以氢弧灯作为光源的。( X )5. 贫燃性火焰是指燃烧气流量大于化学计量时形成的火焰。( 对 )6. 灯电流的选择原则：在保证放电稳定和有适当光强输出情况下，尽量选用低的工作电流。 (B )7. 在原子分光光度计中，广泛采用的光源是A. 无极放电灯 B. 空心阴极灯 C. 氢灯 D. 钨灯( B )8. 原子吸收分光光度法中，光源的作用是 A.

40、 发射很强的连续光谱 B. 发射待测元素基态原子所吸收的特征共振辐射 C. 产生足够强度的散射光 D. 提供试样蒸发和激发所需的能量 ( D)9. 双光束与单光束原子吸收分光光度计比较，前者突出的优点是 A. 灵敏度高 B. 可以消除背景的影响 C. 便于采用最大的狭缝宽度 D. 可以抵消因光源的变化而产生的误差 (A )10. 空心阴极灯的主要操作参数是 A. 灯电流 B. 灯电压 C. 预热时间 D. 内充气体压力( D )11. 空心阴极灯的构造是 A. 待测元素作阴极，铂丝作阳极，内充低压惰性气体B. 待测元素作阳极，钨棒作阴极，内充氧气 C. 待测元素作阳极，铂网作阴极，内充惰性气体

41、 D. 待测元素作阴极，钨棒作阳极，内充低( A )12. 使用原子吸收光谱法分析时，下述火焰温度最低的是 A. 煤气-空气 B. 氢气-氧气 C. 乙炔-空气 D. 乙炔-氧化亚( C )13. 在原子吸收分析中, 下列哪种火焰组成的温度最高？ A.空气-乙炔 B. 空气-煤气 C. 笑气-乙炔 D. 氧气-氢气( D )14. 选择不同的火焰类型主要是根据 A. 分析线波长B. 灯电流大小 C. 狭缝宽度 D. 待测元素性质( B )15. 富燃焰是助燃比_化学计量的火焰。 A. 大于 B. 小于 C. 等于( AD )16. 下述可用做原子吸收光谱测定的光源有 A. 空心阴极灯 B. 氢

42、灯 C. 钨灯 D. 无极放电灯二)石墨炉原子化法1. 干燥 目的：蒸发除去溶剂。 温度：稍高于溶剂的沸点。2. 灰化 目的：除去易挥发的基体和有机物，减少分子吸收。 温度：在保证被测元素不损失的前提下，尽量选择较高的灰化温度以减少灰化时间。3. 原子化 目的：使待测元素成为基态原子。 温度：1800 3000。 操作：停止载气，以延长基态原子在石墨管中的停留时间，提高分析的灵敏度。4. 净化 目的：高温除去管内残渣。(三)氢化物原子化法 1. 应用：测定As、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb、Se、Te等元素。2. 原理：在酸性介质中，与强还原剂NaBH4(KBH4)反应生成易解离的气态氢化物，

43、送入原子化器中检测。3. 特点：原子化温度低、灵敏度高，避免基体干扰。(四)原子化法特点1. 火焰原子化法 2. 石墨炉原子化法1)精密度高 1)精密度低2)灵敏度低，原子化效率一般为10%。 2)灵敏度高，原子化效率可达90%。3)不能直接分析固体试样 3)可分析固体试样4)基体干扰小，化学干扰大。 4)基体干扰大,化学干扰小。5)重现性好。 5)重现性差。6)装置简单、快速 6)装置复杂、速度慢。三、单色器 作用：将待测元素的共振线与邻近线分开。 主要由色散元件、凹面镜、狭缝组成。四、检测系统 检测器、放大器、对数变换器、读数显示装置( 对 )1. 火焰原子化法的原子化效率只有10%左右。

44、( 对) 2.石墨炉原子法中，选择灰化温度的原则是：在保证被测元素不损失的前提下，尽量选择较高的灰化温度以减少灰化时间。( 对 )3. 在原子化阶段时，常将管内氩气暂停，以提高分析的灵敏度。( B)4. 在原子吸收分析中，测定元素的灵敏度很大程度取决于 A.空心阴极灯 B. 原子化系统 C. 分光系统 D. 检测系统( B )5. AAS选择性好，是因为 A. 原子化效率高 B. 光源发出的特征辐射只能被特定的基态原子所吸收 C. 检测器灵敏度高 D. 原子蒸汽中基态原子数不受温度的影响 ( A)6. 石墨炉原子吸收法与火焰法相比，优点是 A. 灵敏度高 B. 重现性好 C. 分析速度快D.

45、背景吸收小(B )9. 火焰原子吸收法与无火焰原子吸收法相比，优点是 A. 干扰较少 B. 易达到较高的精密度 C. 检出限较低 D. 选择性较强( A)10. 氢化物发生原子化法主要用于测定As、Bi、Ge、Sn、Sb、Se、Te等元素，常用的还原剂是 A. NaBH4 B. Na2SO3 C. SnCl2 D. Zn( D )11. 为了提高石墨炉原子吸收光谱法的灵敏度，原子化阶段测量信号时，保护气体的流度应 A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 为零( D )12. 石墨炉原子化过程中，干燥的温度应为 A. 50 B. 500 C. 3000 D. 稍高于溶剂的沸点( C )13.

46、现代原子吸收光谱仪的分光系统的组成主要是 A. 棱镜+凹面镜+狭缝 B.棱镜+透镜+狭缝 C. 光栅+凹面镜+狭缝 D.光栅+透镜+狭缝 ( AD )14. 原子吸收分光光度计与紫外-可见分光光度计的主要区别是 A. 光源不同 B. 单色器不同 C. 检测器不同 D. 吸收池不同 (AC )15. 石墨炉原子化法与火焰原子化法相比，其缺点是 A. 重现性差B. 原子化效率低 C. 共存物质干扰大 D. 某些元素能形成耐高温的稳定化合物( BC )16. 下列元素可用氢化物原子化法进行测定的是 A. Al B. As C. Pb D. Mg( AB )17. 石墨炉原子化法与火焰原子化法相比，其

47、优点是A. 绝对灵敏度高 B. 可直接测定固体样品 C. 重现性好 D. 分析速度快 定量分析方法及方法评价 2. 标准加入法 1）计算法待测试样体积：Vx 标准溶液体积：Vs 待测试样浓度：cx 标准溶液浓度：cs待测试样吸光度：Ax 加入标准溶液后混合溶液吸光度：Ax+s 使用标准加入法应注意以下几点：v 1）待测元素浓度与对应的吸光度呈线性关系。v 2）为了得到准确的分析结果，最少应采用4个点来作外推曲线。v 3）该法可消除基体效应带来的影响，但不能消除背景吸收。v 4）加入标准溶液的浓度应适当，曲线斜率太大或太小都会引起较大误差。二、灵敏度和检出限灵敏度是在一定条件下，被测物质浓度或含

48、量改变一个单位时所引起测量信号的变化程度。1. 特征浓度 在火焰原子化法中，用特征浓度c表征灵敏度。特征浓度：产生1%吸收或0.0044吸光度时所对应的被测元素的质量浓度。单位：µg/(mL·1%) B：待测试液的质量浓度(µg/Ml A：待测试液的吸光度特征浓度越小，元素测定的灵敏度越高。2. 特征质量 在石墨炉原子吸收法中，用特征质量mc表征灵敏度。特征质量：产生1%吸收或0.0044吸光度时所对应的被测元素的质量。 单位：g/1% 特征质量越小，元素测定的灵敏度越高。(二)检出限 被测元素产生的信号为标准偏差3倍时元素的质量浓度或质量。相对检出限 ：绝对检出

49、限：(X )1. 采用标准加入法可以消除背景吸收的影响。( C )2. 根据IUPAC规定，原子吸收分光光度法的灵敏度为 A. 产生1%吸收所需被测元素的浓度 B. 产生1%吸收所需被测元素的质量 C. 一定条件下，被测物含量或浓度改变一个单位所引起测量信号的变化 D. 在给定置信水平内，可以从试样中定性检出被测物质的最小浓度或最小量 (D )3. 在原子吸收分光光度法中，当吸收为1%时，其吸光度为 A. -2 B. 2 C. 0.01 D. 0.0044原子吸收的干扰及抑制一、物理干扰(基体效应)产生：试液与标准溶液物理性质的差异而产生的干扰（结果偏低）。特点：非选择性，对试样中各种元素的影

50、响基本相同。消除：1配制与待测试样具有相似组成的标准溶液。 2采用标准加入法。二、化学干扰产生：待测元素与共存组分发生了化学反应，生成了难挥发或难解离的化合物，使基态原子数目减少所产生的干扰。 特点：原子吸收分析的主要干扰来源，具有选择性。消除：加入释放剂 与干扰组分形成更稳定的或更难挥发的化合物，使待测元素释放出来。加入保护剂 能与被测元素或干扰元素形成稳定的络合物，避免测定元素与干扰元素生成难挥发的化合物。加入缓冲剂 在试样与标准溶液中均加入超过缓冲量（即干扰不再变化的最低限量）的干扰元素 此外，还有提高火焰温度、加入基体改进剂、采用化学分离法、标准加入法等方法抑制化学干扰。三、光谱干扰来

51、源：1. 元素分析线附近有单色器不能分离的非待测元素的邻近线。2. 试样中含有能部分吸收待测元素共振线的元素，使结果偏高。消除：减小狭缝宽度、选用高纯度的单元素灯等方法。四、背景干扰 背景干扰是指原子化过程中产生的光谱干扰。1. 分子吸收与光散射分子吸收：在原子化过程中生成的分子对辐射的吸收。光散射：原子化过程中产生的微小的固体颗粒使光发生散射，造成透射光减弱，吸收值增加，结果偏高。五、电离干扰产生：在高温下易电离元素在火焰中电离，使基态原子数减少，吸光度下降。消除：加入消电离剂(比被测元素电离电位低的元素)。1.简述原子吸收分光光度法的基本原理，并从原理上比较发射光谱法和原子吸收光谱法的异同

52、点及优缺点解：AAS是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用来进行定量分析的方法AES是基于原子的发射现象，而AAS则是基于原子的吸收现象二者同属于光学分析方法原子吸收法的选择性高，干扰较少且易于克服。由于原于的吸收线比发射线的数目少得多，这样谱线重叠 的几率小得多。而且空心阴极灯一般并不发射那些邻近波长的辐射线经，因此其它辐射线干扰较小。原子吸收具有更高的灵敏度。在原子吸收法的实验条件下，原子蒸气中基态 原于数比激发态原子数多得多，所以测定的是大部分原 子。原子吸收法 比发射法具有更佳的信噪比。这是由于激发态原子数的温度系数显著大于基态原子。2何谓锐线光源？在原子吸收光谱分析中为什么要用锐线光源？解：锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源，如空心阴极灯。在使用锐线光源时，光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线的中心频率一致。这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形，即峰值吸收系数Kn 在此轮廓内不随频率而改变，吸收只限于发射线轮廓内。这样，求出一定的峰值吸收系数即可测出一定的原子浓度3在原子吸收光度计中为什么不采用连续光源（如钨丝灯或氘灯），而在分光光度计中则需要采用连续光源？解：虽然原子吸收光谱中积分吸收与样品浓度呈线性关系，但由于原子吸收线的半宽度很小，如果采用连续光源，要测定半宽度很小的吸收线的积分吸收值就需要分辨率非常高的单色器，目前的技术条件尚达