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文档简介
原子发射选择题1.原子发射光谱的光源中,火花光源的蒸发温度(Ta)比直流电弧的蒸发温度(Tb)(B)ATa=TbBTa<TbCTa>TbD无法确定2.光电直读光谱仪中,使用的传感器是(B)A感光板B光电倍增管C两者均可3.光电直读光谱仪中,若光源为ICP,测定时的试样是(C)A固体B粉末C溶液4.用摄谱法进行元素定量分析时,宜用感光板乳剂的(A)A反衬度小B展度小C反衬度大5.在进行光谱定量分析时,狭缝宽度宜(A)A大B小C大小无关6.用摄谱法进行元素定性分析时,测量感光板上的光谱图采用(C)A光度计B测微光度计C映谱仪7.在原子发射光谱的光源中,激发温度最高的是(B)A交流电弧B火花C直流电弧8.在摄谱仪中,使用的传感器是(A)A感光板B光电倍增管C两者均可9.用摄谱法进行元素定量分析时,分析线对应的黑度一定要落在感光板乳剂特性曲线的(C)A惰延量内B展度外C展度内10.在进行光谱定性分析时,狭缝宽度宜(A)A小B大C大小无关11.用摄谱法进行元素定量分析时,测量感光板上的光谱图采用(C)A光度计B仪映谱C测微光度计12.在原子发射光谱分析法中,选择激发电位相近的分析线对是为了(C)A减小基体效应B提高激发几率C消除弧温的影响13.矿石粉末的定性分析,一般选用下列哪种光源(B)A高压火花B直流电弧C等离子体光源14.原子收射光谱的产生是由于(B)A原子的次外层电子在不同能级间的跃近B原子的外层电子在不同能级间的跃近C原子外层电子的振动和转动15.摄谱法中,感光板上的光谱,波长每100A的间隔距离,在用光栅单色器时是(C)A随波长减小而增大B随波长减小而减小C几乎不随波长变化填空题1.原子发射光谱分析中,对激发光源性能的要求是强度大(能量大)、稳定;对照明系统的要求是亮度(强度大)、照明均匀(对光谱仪狭缝)。2.等离子体光源(ICP)具有检出限低,基体效应小,精密度高,线性范围宽等优点,它的装置主要包括高频发生器,等离子矩管,进样系统(装置)等部分。3.核镜摄谱仪结构主要由照明系统,准光系统,色散系统,投影系统四部分(系统)组成。4.原子发射光谱定性分析时,摄谱仪狭缝宜小,原因是保证有一定的分辨率,减少谱线间重叠干扰。而定量分析时,狭缝宜大,原因是保证有较大的光的照度,提高谱线强度。5.原子发射光谱分析只能确定试样物质的,而不能给出试样物质的元素组成和含量;分子结构信息。6.在进行光谱定性分析时,在“标准光谱图”上,标有MgI符号,其中Mg表示元素符号,I表示原子线,10表示谱线强度级别,R表示自吸,2852表示波长()。7.光谱定性分析检查铝时,Al3082.6为8级线,3092.7为9级线,若前者在试样谱带中出现,而后者未出现,应判断铝无存在。8.测微光度计用于测量谱线的强度(黑度(S))或透光率(),S标尺范围是从,标尺范围是从0~100。9.光谱定量分析的基本关系式是,式中表示,表示与试样组成、状态和放电条件有关的常数,当时表示无自吸系数,当时表示有自吸;,愈小于1时,表示自吸愈大。10.棱镜材料不同,其色散率也不同,石英棱镜色散率较大的波长范围为200~400nm,玻璃棱镜色散率较大的波长范围为400~780nm。石英棱镜适用于近紫外光谱区,玻璃棱镜适用于可见光谱区。判断题1.光通过胶体溶液所引起的散射为丁铎尔散射。()2.分子散射是指辐射能与比辐射波长大得多的分子或分子聚集体之间的相互作用而产生的散射光。()3.原子内部的电子跃迁可以在任意两个能级之间进行,所以原子光谱是由众多条光谱线按一定顺序组成。()4.光栅光谱为匀排光谱,即光栅色散率几乎与波长无关。()5.由第一激发态回到基态所产生的谱线,通常也是最灵敏线、最后线。()6.自吸现象是由于激发态原子与基态原子之间的相互碰撞失去能量所造成的。()7.自蚀现象则是由于激发态原子与其他原子之间的相互碰撞失去能量所造成的。()8.在原子发射光谱分析中,自吸现象与自蚀现象是客观存在且无法消除。()9.光谱线的强度与跃迁能级的能量差、高能级上的原子总数及跃迁概率有关。()10.自吸现象与待测元素的浓度有关,浓度越低,自吸越严重。()11.ICP光源中可有效消除自吸现象是由于仪器具有很高的灵敏度,待测元素的浓度低的原因。()12.原子发射光谱仪器类型较多,但都可分为光源、分光、检测三大部分,其中光源起着十分关键的作用。()13.直流电弧具有灵敏度高,背景小,适合定性分析等特点。但再现性差,易发生自吸现象,不适合定量分析。()14.交流电弧的激发能力强,分析的重现性好,适用于定量分析,不足的是蒸发能力也稍弱,灵敏度稍低。()15.Al308.26nm(I)的谱线强度为8级,309.27nm(I)的谱线强度为9级。采用光谱分析确定试样中Al是否存在时,若前一谱线在试样谱带中出现而后一谱线未出现,可判断试样中有Al存在。()简答题1.试从电极头温度、弧焰温度、稳定性及主要用途比较三种常用光源(直流、交流电弧,高压火花)的性能。2.摄谱仪由哪几部分构成?各组成部件的主要作用是什么?解:摄谱仪是用来观察光源的光谱的仪器,主要由照明系统、准光系统、色散系统及投影系统构成。照明系统的作用是将光源产生的光均匀地照明于狭缝上。准光系统的作用是将通过狭缝的光源辐射经过准光镜变成平行光束照射在分光系统(色散系统上)。色散系统为棱镜或光栅,其作用是将光源产生的光分开,成为分立的谱线。投影系统的作用是将摄得的谱片进行放大,并投影在屏上以便观察。在定量分析时还需要有观测谱线黑度的黑度计及测量谱线间距的比长仪。3.简述ICP的形成原理及其特点。解:ICP是利用高频加热原理。当在感应线圈上施加高频电场时,由于某种原因(如电火花等)在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动,碰撞气体原子,使之迅速、大量电离,形成雪崩式放电,电离的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形的涡流,在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合,这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电离,并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。其特点如下:(1)工作温度高、同时工作气体为惰性气体,因此原子化条件良好,有利于难熔化合物的分解及元素的激发,对大多数元素有很高的灵敏度。(2)由于趋肤效应的存在,稳定性高,自吸现象小,测定的线性范围宽。(3)由于电子密度高,所以碱金属的电离引起的干扰较小。(4)ICP属无极放电,不存在电极污染现象。(5)ICP的载气流速较低,有利于试样在中央通道中充分激发,而且耗样量也较少。(6)采用惰性气体作工作气体,因而光谱背景干扰少。4.何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线,它们之间有何联系?解:由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonanceline)。共振线具有最小的激发电位,因此最容易被激发,为该元素最强的谱线。灵敏线(sensitiveline)是元素激发电位低、强度较大的谱线,多是共振线(resonanceline)。最后线(lastline)是指当样品中某元素的含量逐渐减少时,最后仍能观察到的几条谱线。它也是该元素的最灵敏线。进行分析时所使用的谱线称为分析线(analyticalline)。由于共振线是最强的谱线,所以在没有其它谱线干扰的情况下,通常选择共振线作为分析线。5.光谱定性分析的基本原理是什么?进行光谱定性分析时可以有哪几种方法?说明各个方法的基本原理和使用场合。解:由于各种元素的原子结构不同,在光源的激发下,可以产生各自的特征谱线,其波长是由每种元素的原子性质决定的,具有特征性和唯一性,因此可以通过检查谱片上有无特征谱线的出现来确定该元素是否存在,这就是光谱定性分析的基础。进行光谱定性分析有以下三种方法:(1)比较法。将要检出元素的纯物质或纯化合物与试样并列摄谱于同一感光板上,在映谱仪上检查试样光谱与纯物质光谱。若两者谱线出现在同一波长位置上,即可说明某一元素的某条谱线存在。本方法简单易行,但只适用于试样中指定组分的定性。(2)对于复杂组分及其光谱定性全分析,需要用铁的光谱进行比较。采用铁的光谱作为波长的标尺,来判断其他元素的谱线。(3)当上述两种方法均无法确定未知试样中某些谱线属于何种元素时,可以采用波长比较法。即准确测出该谱线的波长,然后从元素的波长表中查出未知谱线相对应的元素进行定性。6.结合实验说明进行光谱定性分析的过程。解:光谱定性分析包括试样处理、摄谱、检查谱线等几个基本过程。7.光谱定性分析摄谱时,为什么要使用哈特曼光阑?为什么要同时摄取铁光谱?解:使用哈特曼光阑是为了在摄谱时避免由于感光板移动带来的机械误差,从而造成分析时摄取的铁谱与试样光谱的波长位置不一致。摄取铁光谱是由于铁的光谱谱线较多,而且每条谱线的波长都已经精确测定,并载于谱线表内,因此可以用铁个谱线作为波长的标尺,进而确定其它元素的谱线位置。8.光谱定量分析的依据是什么?为什么要采用内标?简述内标法的原理。内标元素和分析线对应具备哪些条件?为什么?解:在光谱定量分析中,元素谱线的强度I与该元素在试样中的浓度C呈下述关系:I=aCb在一定条件下,a,b为常数,因此logI=blogC+loga亦即谱线强度的对数与浓度对数呈线性关系,这就是光谱定量分析的依据。在光谱定量分析时,由于a,b随被测元素的含量及实验条件(如蒸发、激发条件,取样量,感光板特性及显影条件等)的变化而变化,而且这种变化往往很难避免,因此要根据谱线强度的绝对值进行定量常常难以得到准确结果。所以常采用内标法消除工作条件的变化对测定结果的影响。用内标法进行测定时,是在被测元素的谱线中选择一条谱线作为分析线,在基体元素(或定量加入的其它元素)的谱线中选择一条与分析线均称的谱线作为内标线,组成分析线对,利用分析线与内标线绝对强度的比值及相对强度来进行定量分析。这时存在如下的基本关系:logR=log(I1/I2)=b1logC+logA其中A=a1/I2内标元素和分析线对应具备的条件①内标元素与被测元素在光源作用下应有相近的蒸发性质;②内标元素若是外加的,必须是试样中不含或含量极少可以忽略的。③分析线对选择需匹配;两条原子线或两条离子线,两条谱线的强度不宜相差过大。④分析线对两条谱线的激发电位相近。若内标元素与被测元素的电离电位相近,分析线对激发电位也相近,这样的分析线对称为“均匀线对”。⑤分析线对波长应尽可能接近。分析线对两条谱线应没有自吸或自吸很小,并不受其它谱线的干扰。⑥内标元素含量一定的。9.何谓三标准试样法?解:三标准试样法就是将三个或三个以上的标准试样和被分析试样于同一实验条件下,在同一感光板上进行摄谱。由每个标准试样分析线对的黑度差与标准试样中欲测成分含量c的对数绘制工作曲线,然后由被测试样光谱中测得的分析线对的黑度差,从工作曲线中查出待测成分的含量。10.试述光谱半定量分析的基本原理,如何进行?解:光谱半定量分析主要有三种方法.(1)谱线呈现法,当分析元素含量降低时,该元素的谱线数目也会逐渐减少,可以根据一定实验条件下出现特征谱线的数目来进行半定量分析.(2)谱线强度比较法.可以将被测元素配制成不同浓度的标准系列,然后分别与试样同时摄谱,并控制相同的摄谱条件,通过比较被测元素的灵敏线与标准试样中该元素的相应谱线的黑度,用目视进行比较,进行半定量分析.(3)均称线对法选择基体元素或样品中组成恒定的某元素的一些谱线做为待测元素分析线的均称线对(激发电位相近的谱线),通过二者的比较来判断待测成分的近似含量。原子吸收选择题1.空心阴极灯的主要操作参数是(A)A灯电流B灯电压C阴极温度D内充气体的压力2.与原子吸收法相比,原子荧光法使用的光源是(D)A必须与原子吸收法的光源相同B一定需要锐线光源C一定需要连续光源D不一定需要锐线光源3.在原子吸收测量中,遇到了光源发射线强度很高,测量噪音很小,但吸收值很低,难以读数的情况下,采取了下列一些措施,指出下列哪种措施对改善该种情况是不适当的(A)A改变灯电流B调节燃烧器高度C扩展读数标尺D增加狭缝宽度4.已知原子吸收光谱计狭缝宽度为0.5mm时,狭缝的光谱通带为1.3nm,所以该仪器的单色器的倒线色散率为:(A)A每毫米2.6nmB每毫米2.6nm每毫米0.38nmC每毫米26nmD每毫米3.8nm5.指出下列哪种说法有错误?(B)A原子荧光法中,共振荧光发射的波长与光源的激发波长相同B与分子荧光法一样,原子共振荧光发射波长比光源的激发波长长C原子荧光法中,荧光光谱较简单,不需要高分辨率的分光计D与分子荧光法一样,原子荧光强度在低浓度范围内与荧光物质浓度成正比6.原子吸收分析对光源进行调制,主要是为了消除(B)A光源透射光的干扰B原子化器火焰的干扰C背景干扰D物理干扰7.影响原子吸收线宽度的最主要因素是(D)A自然宽度B赫鲁兹马克变宽C斯塔克变宽D多普勒变宽8.原子吸收法测定钙时,加入EDTA是为了消除下述哪种物质的干扰?(B)A盐酸B磷酸C钠D镁9.空心阴极灯中对发射线半宽度影响最大的因素是(D)A阴极材料B阳极材料C内充气体D灯电流10.在原子吸收分析中,如怀疑存在化学干扰,例如采取下列一些补救措施,指出哪种措施不适当(D)A加入释放剂B加入保护剂C提高火焰温度D改变光谱通带11.在原子吸收法中,能够导致谱线峰值产生位移和轮廓不对称的变宽应是(B)A热变宽B压力变宽C自吸变宽D场致变宽12.在原子吸收光谱分析中,若组分较复杂且被测组分含量较低时,为了简便准确地进行分析,最好选择何种方法进行分析?(C)A工作曲线法B内标法C标准加入法D间接测定法13.GFAAS的升温程序如下:(C)A灰化、干燥、原子化和净化B干燥、灰化、净化和原子化C干燥、灰化、原子化和净化D灰化、干燥、净化和原子化14.可以说明原子荧光光谱与原子发射光谱在产生原理上具有共同点的是(C)A辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁B辐射能使原子内层电子产生跃迁C能量使气态原子外层电子产生发射光谱D电、热能使气态原子外层电子产生发射光谱15.原子吸收光谱法测定试样中的钾元素含量,通常需加入适量的钠盐,这里钠盐被称为(C)A释放剂B缓冲剂C消电离剂D保护剂16.空心阴极灯内充的气体是(D)A大量的空气B大量的氖或氩等惰性气体C少量的空气D少量的氖或氩等惰性气体17.在以下说法中,正确的是(B)A原子荧光分析法是测量受激基态分子而产生原子荧光的方法B原子荧光分析属于光激发C原子荧光分析属于热激发D原子荧光分析属于高能粒子互相碰撞而获得能量被激发18.在火焰原子吸收光谱法中,测定下述哪种元素需采用乙炔--氧化亚氮火焰(B)A钠B钽C钾D镁19.在原子吸收光谱法分析中,能使吸光度值增加而产生正误差的干扰因素是(D)A物理干扰B化学干扰C电离干扰D背景干扰20.原子吸收分光光度计中常用的检测器是(C)A光电池B光电管C光电倍增管D感光填空题1.在原子吸收光谱中,为了测出待测元素的峰值吸收必须使用锐线光源,常用的是空心阴极灯,符合上述要求。2.空心阴极灯的阳极一般是钨棒,而阴极材料则是待测元素,管内通常充有低压惰性气体。3.在通常得原子吸收条件下,吸收线轮廓主要受多普勒(热变宽)和劳伦茨(压力或碰撞)变宽得影响。4.在原子吸收分光光度计中,为定量描述谱线的轮廓习惯上引入了两个物理量,即谱线半宽度和中心频率。5.原子化器的作用是将试样蒸发并使待测元素转化为基态原子蒸气,原子化的方法有火焰原子化法和非火焰原子化法。6.在原子吸收法中,由于吸收线半宽度很窄,因此测量积分吸收有困难,所以采用测量峰值吸收来代替。7.火焰原子吸收法与分光光度法,其共同点都是利用吸收原理进行分析的方法,但二者有本质区别,前者是原子吸收,后者是分子吸收,所用的光源,前者是锐线光源,后者是连续光源。8.在原子吸收法中,提高空心阴极灯的灯电流可增加发光强度,但若灯电流过大,则自吸随之增大,同时会使发射线变宽.9.原子吸收法测定钙时,为了抑制PO43-的干扰,常加入的释放剂为La3+;测定镁时,为了抑制Al3+的干扰,常加入的释放剂为Sr2+;测定钙和镁时,为了抑制Al3+的干扰,常加入保护剂EDTA。10.原子吸收分光光度计的氘灯背景校正器,可以扣除背景的影响,提高分析测定的灵敏度,其原因是氘灯的连续辐射可被产生背景的分子吸收,基态原子也吸收连续辐射,但其吸收度可忽略。11.在原子吸收法中,火焰原子化器与无火焰原子化器相比较,测定的灵敏度低,这主要是因为后者比前者的原子化效率高。12.火焰原子吸收光谱分析中,化学干扰与试样中各组分的浓度与化学性质,火焰的类型及温度,等因素有关,它是一个复杂的过程,可以采用提高原子化温度,选择合适的火焰,加入释放剂、保护剂、缓冲剂和消电离剂等方法加以抑制。13.原子吸收法测量时,要求发射线与吸收线的中心波长(频率)一致,且发射线与吸收线相比,谱线宽度_要窄得多.产生这种发射线的光源,通常是空心阴极灯(锐线光源)。14.原子吸收分析中主要的干扰类型有光谱,物理,化学15.原子吸收光谱法对光源的要求是光源发射出的分析线,其中心频率与吸收线要一致且半宽度小于吸收线的半峰宽(即锐线光源),辐射强度大,稳定性高,背景小;符合这种要求的光源目前有空心阴极灯,高频无极放电灯。判断题1.原子吸收光谱是由气态物质中基态原子的内层电子跃迁产生的。(´)2.实现峰值吸收的条件之一是:发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致。(Ö)3.原子光谱理论上应是线光谱,原子吸收峰具有一定宽度的原因主要是由于光栅的分光能力不够所致。(´)4.原子吸收线的变宽主要是由于自然变宽所导致的。(´)5.在原子吸收光谱分析中,发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致,故原子吸收分光光度计中不需要分光系统。(´)6.空心阴极灯能够发射待测元素特征谱线的原因是由于其阴极元素与待测元素相同。(Ö)7.火焰原子化器的作用是将离子态原子转变成原子态,原子由基态到激发态的跃迁只能通过光辐射发生。(´)8.根据玻耳兹曼分布定律进行计算的结果表明,原子化过程时,所有激发能级上的原子数之和相对于基态原子总数来说很少。(Ö)9.石墨炉原子化法比火焰原子化法的原子化程度高,所以试样用量少。(Ö)10.原子化温度越高,激发态原子数越多,故原子化温度不能超过2000K。(´)11.一般来说,背景吸收使吸光度增加而产生正误差。(Ö)12.在原子吸收分光光度分析中,如果待测元素与共存物质生成难挥发性的化合物,则会产生负误差。(Ö)13.火焰原子化法比石墨炉原子化法的检出限低但误差大。(´)14.压力变宽不引起中心频率偏移,温度变宽引起中心频率偏移。(´)15.贫燃火焰也称氧化焰,即助燃气过量。过量助燃气带走火焰中的热量,使火焰温度降低,适用于易电离的碱金属元素的测定。(Ö)16.当气态原子受到强的特征辐射时,由基态跃迁到激发态,约在10-8s后,再由激发态跃迁回到基态,辐射出与吸收光波长相同或不同的荧光。(Ö)17.激发光源停止后,荧光能够持续发射一段时间。(´)18.当产生的荧光与激发光的波长不相同时,产生非共振荧光,即跃迁前后的能级发生了变化。(Ö)19.原子荧光分析与原子发射光谱分析的基本原理和仪器结构都较为接近。(´)20.原子荧光分析测量的是向各方向发射的原子荧光,由于在检测器与光源呈90o方向上荧光强度最大,故检测器与光源一般呈900放置。(´)简答题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不到,因此只能借助锐线光源,利用峰值吸收来代替.而分光光度计测定的是分子光谱,分子光谱属于带状光谱,具有较大的半宽度,使用普通的棱镜或光栅就可以达到要求.而且使用连续光源还可以进行光谱全扫描,可以用同一个光源对多种化合物进行测定.4.原子吸收分析中,若产生下述情况而引致误差,应采用什么措施来减免之?(1)光源强度变化引起基线漂移,(2)火焰发射的辐射进入检测器(发射背景),(3)待测元素吸收线和试样中共存元素的吸收线重叠.解:(1)选择适宜的灯电流,并保持灯电流稳定,使用前应该经过预热.(2)可以采用仪器调制方式来减免,必要时可适当增加灯电流提高光源发射强度来改善信噪比.(3)可以选用其它谱线作为分析线.如果没有合适的分析线,则需要分离干扰元素.5.原子吸收分析中,若采用火焰原子化法,是否火焰温度愈高,测定灵敏度就愈高?为什么?解:不是.因为随着火焰温度升高,激发态原子增加,电离度增大,基态原子减少.所以如果太高,反而可能会导致测定灵敏度降低.尤其是对于易挥发和电离电位较低的元素,应使用低温火焰.6.石墨炉原子化法的工作原理是什么?与火焰原子化法相比较,有什么优缺点?为什么?解:石墨炉原子化器是将一个石墨管固定在两个电极之间而制成的,在惰性气体保护下以大电流通过石墨管,将石墨管加热至高温而使样品原子化.与火焰原子化相比,在石墨炉原子化器中,试样几乎可以全部原子化,因而测定灵敏度高.对于易形成难熔氧化物的元素,以及试样含量很低或试样量很少时非常适用.缺点:共存化合物的干扰大,由于取样量少,所以进样量及注入管内位置的变动会引起误差,因而重现性较差.7.说明在原子吸收分析中产生背景吸收的原因及影响,如何避免这一类影响?解:背景吸收是由于原子化器中的气态分子对光的吸收或高浓度盐的固体微粒对光的散射而引起的,它们属于一种宽频带吸收.而且这种影响一般随着波长的减短而增大,同时随着基体元素浓度的增加而增大,并与火焰条件有关.可以针对不同情况采取不同的措施,例如火焰成分中OH,CH,CO等对光的吸收主要影响信号的稳定性,可以通过零点调节来消除,由于这种吸收随波长的减小而增加,所以当测定吸收波长位于远紫外区的元素时,可以选用空气-H2,Ar-H2火焰.对于火焰中金属盐或氧化物、氢氧化物引起的吸收通常利用高温火焰就可消除。有时,对于背景的吸收也可利用以下方法进行校正:(1)邻近线校正法;(2)用与试液组成相似的标液校正;(3)分离基体.8.背景吸收和基体效应都与试样的基体有关,试分析它们的不同之处.解:基体效应是指试样在转移、蒸发过程中任何物理因素的变化对测定的干扰效应。背景吸收主要指基体元素和盐分的粒子对光的吸收或散射,而基体效应则主要是由于这些成分在火焰中蒸发或离解时需要消耗大量的热量而影响原子化效率,以及试液的黏度、表面张力、雾化效率等因素的影响。9.应用原子吸收光谱法进行定量分析的依据是什么?进行定量分析有哪些方法?试比较它们的优缺点.解:在一定的浓度范围和一定的火焰宽度条件下,当采用锐线光源时,溶液的吸光度与待测元素浓度成正比关系,这就是原子吸收光谱定量分析的依据。常用两种方法进行定量分析:(1)标准曲线法:该方法简便、快速,但仅适用于组成简单的试样。(2)标准加入法:本方法适用于试样的确切组分未知的情况。不适合于曲线斜率过小的情况。10.保证或提高原子吸收分析的灵敏度和准确度,应注意那些问题?怎样选择原子吸收光谱分析的最佳条件?解:应该从分析线的选择、光源(空心阴极灯)的工作电流、火焰的选择、燃烧器高度的选择及狭缝宽度等几个方面来考虑,选择最佳的测定条件。11.从工作原理、仪器设备上对原子吸收法及原子荧光法作比较。解:从工作原理上看,原子吸收是通过测定待测元素的原子蒸气对其特征谱线的吸收来实现测定的,属于吸收光谱,而原子荧光则是通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下所产生的荧光的强度来实现测定的,属于发射光谱。在仪器设备上,二者非常相似,不同之处在于原子吸收光谱仪中所有组件排列在一条直线上,而荧光光谱仪则将光源与其它组件垂直排列,以消除激发光源发射的辐射对检测信号的影响。电化学分析法导论选择题下列参量中,不属于电分析化学方法所测量的是(C)A电动势B电流C电容D电量下列方法中不属于电化学分析方法的是(D)A电位分析法B伏安法C库仑分析法D电子能谱区分原电池正极和负极的根据是(C)A电极电位B电极材料C电极反应D离子浓度区分电解池阴极和阳极的根据是(A)A电极电位B电极材料C电极反应D离子浓度衡量电极的极化程度的参数是(C)A标准电极电位B条件电极电位C过电位D电池的电动势浓差极化是由于在电解过程中电极表面附近溶液的浓度与主体溶液的浓度差别引起的,它的大小与哪些因素有关(C)A电极电位B溶液电阻C搅拌程度D电流密度对于极化的结果,下列说法正确的有(AC)A阴极电位变负B阴极电位变正C阳极电位变正D阳极电位变负下列不是作为一个参比电极的条件的是(B)A电位的稳定性B固体电极C重现性好D可逆性好甘汞电极是常用参比电极,它的电极电位主要取决于(B)A温度B氯离子的活度C主体溶液的浓度DKCl的浓度电位分析中所用的离子选择电极属于(C)A极化电极B去极化电极C指示电极D理想电极下列哪项不是玻璃电极的组成部分?(B)AAg-AgCl电极B一定浓度的HCl溶液CKCl溶液D玻璃膜pH玻璃电极膜电位的产生是由于(D)A离子透过玻璃膜B电子的得失C离子得到电子D溶液中H+和硅胶层中的H+发生交换璃电极IUPAC分类法中应属于(B)A单晶膜电极B非晶体膜电极C多晶膜电极D硬质电极晶体膜电极的选择性取决于(C)A被测离子与共存离子的迁移速度B被测离子与共存离子的电荷数C共存离子在电极上参与响应的敏感程度D共存离子与晶体膜离子形成微溶性盐的溶解度或络合物的稳定性测定溶液PH值时,所用的指示电极是:(D)A氢电极B铂电极C氢醌电极D玻璃电极测定溶液PH时,一般所用的内参比电极是:(B)A饱和甘汞电极B银-氯化银电极C玻璃电极D铂电极玻璃电极在使用前,需在去离子水中浸泡24小时以上,其目的是:(D)A清除不对称电位B清除液接电位C清洗电极D使不对称电位处于稳定晶体膜离子选择电极的灵敏度取决于(B)A响应离子在溶液中的迁移速度B膜物质在水中的溶解度C响应离子的活度系数D晶体膜的厚度氟离子选择电极测定溶液中F-离子的含量时,主要的干扰离子是(C)ACl-BBr-COH-DNO3-实验测定溶液pH值时,都是用标准缓冲溶液来校正电极,其目的是消除何种的影响。(D)A不对称电位B液接电位C温度D不对称电位和液接电位【难】用银离子选择电极作指示电极,电位滴定测定牛奶中氯离子含量时,如以饱和甘汞电极作为参比电极,双盐桥应选用的溶液为(A)AKNO3BKClCKBrDKIpH玻璃电极产生的不对称电位来源于(A)A玻璃膜干层(中间层)组成不均匀B内外溶液中H+浓度不同C内外溶液的H+活度系数不同D内外参比电极不一样M1|M1n+┊┊M2m+|M2在上述原电池的图解表示式中,规定左边的电极为(B)A正极B负极C阴极D阳极用离子选择电极标准加入法进行定量分析时,对加入标准溶液的要求为(D)A体积要大,其浓度要高B体积要小,其浓度要低C体积要大,其浓度要低D体积要小,其浓度要高离子选择电极的电位选择性系数可用于(B)A估计电极的检测限B估计共存离子的干扰程度C校正方法误差D计算电极的响应斜率【难】用氯化银晶体膜离子选择电极测定氯离子时,如以饱和甘汞电极作为参比电极,应选用的盐桥为:(B)AKNO3BKClCKBrDKI中性载体电极与带电荷流动载体电极在形式及构造上完全相同。它们的液态载体都是可以自由移动的。它与被测离子结合以后,形成(D)A带电荷的化合物,能自由移动B形成中性的化合物,故称中性载体C带电荷的化合物,在有机相中不能自由移动D形成中性化合物,溶于有机相,能自由移动pH玻璃电极产生酸误差的原因是(D)A玻璃电极在强酸溶液中被腐蚀BH+度高,它占据了大量交换点位,pH值偏低CH+与H2O形成H3O+,结果H+降低,pH增高D在强酸溶液中水分子活度减小,使H+传递困难,pH增高玻璃膜钠离子选择电极对氢离子的电位选择性系数为100,当钠电极用于测定1×10-5mol/LNa+时,要满足测定的相对误差小于1%,则试液的pH应当控制在大于(D)A3B5C7D9玻璃膜钠离子选择电极对钾离子的电位选择性系数为0.002,这意味着电极对钠离子的敏感为钾离子的倍数是(B)A0.002倍B500倍C2000倍D5000倍钾离子选择电极的选择性系数为,当用该电极测浓度为1.0×10-5mol/LK+,浓度为1.0×10-2mol/LMg溶液时,由Mg2+引起的K+测定误差为(C)A0.00018%B134%C1.8%D3.6%碘化银晶体膜电极在测定氰离子时,其电极电位(C)A随试液中银离子浓度的增高向负方向变化B随试液中碘离子浓度的增高向正方向变化C随试液中氰离子浓度的增高向负方向变化D与试液中银离子浓度无关在电位滴定中,以△E/△V-V(E为电位,V为滴定剂体积)作图绘制滴定曲线,滴定终点为:(B)A曲线的最大斜率(最正值)点B曲线的最小斜率(最负值)点C曲线的斜率为零时的点D△E/△V为零时的点pH玻璃电极在使用前一定要在水中浸泡几小时,目的在于(D)A清洗电极B活化电极C校正电极D除去沾污的杂质离子选择电极的电位选择性系数可用于(B)A估计电极的检测限B估计共存离子的干扰程度C校正方法误差D计算电极的响应斜率填空题正负离子都可以由扩散通过界面的电位称为扩散电位,它没有强制性和选择性,而渗透膜,只能让某种离子通过,造成相界面上电荷分布不均,产生双电层,形成/道南电位。用氟离子选择电极的标准曲线法测定试液中F-浓度时,对较复杂的试液需要加入总离子强度调节剂(TISAB)_试剂,其目的有第一使被测离子释放成为可检测的游离离子;第二使试液在离子选择电极适合的pH范围内,避免H+或OH-干扰;第三维持试样与标准试液有恒定的离子活度;3用直读法测定试液的pH值,其操作定义可用式来表示(25℃时)。用pH玻璃电极测定酸度时,测定强酸溶液时,测得的pH比实际数值偏高这种现象称为酸差。测定强碱时,测得的pH值比实际数值偏低_,这种现象称为_碱差或钠差。由LaF3单晶片制成的氟离子选择电极,晶体中F-是电荷的传递者,La3+是固定在膜相中不参与电荷的传递,内参比电极是Ag|AgCl,内参比电极由0.1mol/LNaCl和0.1mol/LNaF溶液组成在电化学分析方法中,由于测量电池的参数不同而分成各种方法:测量电动势为电位分析法;测量电流随电压变化的是伏安法其中若使用滴汞电极的则称为极谱法;测量电阻的方法称为电导分析法;测量电量的方法称为库仑分析法。电位电位法测量常以待测试液作为电池的电解质溶液,浸入两个电极,一个是指示电极,另一个是参比电极,在零电流条件下,测量所组成的原电池电动势_。离子选择电极的选择性系数表明___A___离子选择性电极抗___B___离子干扰的能力。系数越小表明抗干扰的能力越强。离子选择电极用标准加入法进行定量分析时,对加入的标准溶液要求体积要小_,浓度要高_,目的是减小稀释效应.是非题电化学分析法仅能用于无机离子的测定。(Х)电位测量过程中,电极中有一定量电流流过,因此产生了电极电位。(Х)液接电位产生的原因是由于两种溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速率。(√)液接电位的产生是由于两相界面处存在着电阻层。(Х)参比电极必须具备的条件是只对特定离子有响应。(Х)参比电极的电极电位不随温度变化是其特性之一。(Х)甘汞电极的电极电位随电极内KCl溶液浓度的增加而增加。(Х)参比电极的电极电位的大小主要取决于内参比溶液。(√)Hg电极是测量汞离子的专用电极。(Х)晶体膜电极具有很高的选择性,这是因为晶体膜只让特定离子穿透而形成一定的电位。(Х)【难】甘汞电极和Ag-AgCl电极只能作为参比电极使用。(Х)具有不对称电位是膜电极的共同特性,不同类型膜电极的不对称电位的值不同,但所有同类型膜电极(如不同厂家生产的pH玻璃电极),不对称电位的值相同。(Х)【难】玻璃膜电极使用前必须浸泡24h,在玻璃表面形成能进行H十离子交换的水化膜,故所有膜电极使用前都必须浸泡较长时间。(Х)离子选择电极的电位与待测离子活度成线性关系。(Х)改变玻璃电极膜的组成可制成对其他阳离子响应的玻璃电极。(√)玻璃电极的不对称电位可以通过使用前在一定pH溶液中浸泡消除。(Х)不对称电位的存在主要是由于电极制作工艺上的差异。(Х)氟离子选择电极的晶体膜是由高纯LaF3晶体制作的。(Х)称为电极的选择性系数,通常<<1,值越小,表明电极的选择性越高。(√)【难】离子选择性电极的选择性系数是与测量浓度无关的常数,可以用来校对干扰离子产生的误差,使测量更准确。(√)【难】离子选择性电极的选择性系数在严格意义上来说不是一个常数,仅能用来评价电极的选择性并估算干扰离子产生的误差大小。(√)【难】待测离子的电荷数越大,测定灵敏度也越低,产生的误差越大,故电位法多用于低价离子测定。(√)用总离子强度调节缓冲溶液(TISAB)保持溶液的离子强度相对稳定,故在所有电位测定方法中都必须加人TISAB。(Х)pH测量中,采用标准pH溶液进行定位的目的是为了校正温度的影响及校正由于电极制造过程中电极间产生的差异。(Х)测定溶液的pH通常采用比较的方法,原因是由于缺乏标准的pH溶液。(Х)在电位分析中,通常测定的应是待测物的活度,但采用标准加入法测定时,由于加人了大量强电解质,所以测定的是待测物的浓度而不是活度。(Х)标准加人法中,所加人的标准溶液的体积要小,浓度相对要大。(√)【未学】直接电导测量法可以用来测定溶液中某种离子的量。(Х)【未学】电导池(即电导电极)的池常数为K=L/A。(√)【未学】电解质溶液的电导计算公式为G=S/K。(√)【未学】电导分析法的一个重要用途是测定水的纯度,其原理是测定溶液中离子总的电导率。(√)【未学】在电导率测定过程中,随着温度的升高,溶液的电导率将减小。(Х)【未学】溶液在无限稀释时,其中某一离子的摩尔电导率大小受其他离子的影响较大。(Х)【未学】电导滴定曲线的形状与电位滴定曲线的形状相似。(Х)【未学】高频电导分析法的特性是使用的电导电极不直接与溶液接触。(√)电解分析法是借外部电源的作用来实现化学反应向着自发方向进行的过程。(Х)电解分析法是以测量沉积于电极表面的沉积物质量为基础的。(√)在电解分析法中,通常的情况下,所施加的外加电压都要小于理论分解电压。(Х)电解分析法是以电压为“沉淀剂”的重量分析法。(Х)欲实现电解分析,则要加直流电压于电解池的两个电极上。(√)在利用电解分析法对物质进行分析的过程中不需要基准物质和标准溶液。(√)电极电位值偏离平衡电位的现象,称为电极的极化现象。一般来说,阳极极化时,其电极电位更负。(Х)通常情况下,析出金属离子的超电位都较小,可以忽略。(√)H2和O2在不同电极上的超电位与电极电位有关。(Х)对金属离子来说,析出电位越正在阴极上越容易被还原(√)在控制电位电解中,为了保持工作电极电位恒定,应保持外加电压不变。(Х)在控制电流电解中,电流应保持恒定而外加电压变化较大。该种电解方式的选择性较控制阴极电位电解方式要差。(√)在控制电位电解过程中,随着金属离子的析出,电解电流越来越小,其随时间的变化呈直线衰减。(Х)【难】在控制电位电解过程中,电解电流的变化与金属离子的起始浓度无关。(√)在控制电位电解过程中,应用控制外加电压的方式即可以达到很好的分离效果。(√)简答题电位测定法的根据是什么?答:对于一个氧化还原体系:O+ne-=R根据能斯特方程式:对于纯金属,活度为1,故上式变为:可见,测定了电极电位,即可测定离子的活度(或浓度),这就是电位测定法的理论依据。何谓指示电极及参比电极?试各举例说明其作用答:指示电极:用来指示溶液中离子活度变化的电极,其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化,在一定的测量条件下,当溶液中离子活度一定时,指示电极的电极电位为常数。例如测定溶液pH时,可以使用玻璃电极作为指示电极,玻璃电极的膜电位与溶液pH成线性关系,可以指示溶液酸度的变化。参比电极:在进行电位测定时,是通过测定原电池电动势来进行的,电动势的变化要体现指示电极电位的变化,因此需要采用一个电极电位恒定,不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准,这样的电极就称为参比电极。例如,测定溶液pH时,通常用饱和甘汞电极作为参比电极。为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性?答:离子选择性电极是以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极。各种离子选择性电极一般均由敏感膜及其支持体,内参比溶液,内参比电极组成,其电极电位产生的机制都是基于内部溶液与外部溶液活度不同而产生电位差。其核心部分为敏感膜,它主要对欲测离子有响应,而对其它离子则无响应或响应很小,因此每一种离子选择性电极都具有一定的选择性。可以用选择性电极的选择性系数来表征。称为j离子对欲测离子i的选择性系数,该数值越小,说明离子选择性电极对欲测离子i的选择性越好。直接电位法的主要误差来源有哪些?应如何减免?答:误差来源主要有:(1)温度:主要影响能斯特响应的斜率,所以必须在测定过程中保持温度恒定。(2)电动势测量的准确性:一般相对误差%=4nE,因此必须要求测量电位的仪器要有足够高的灵敏度和准确度。(3)干扰离子:凡是能与欲测离子起反应的物质,能与敏感膜中相关组分起反应的物质,以及影响敏感膜对欲测离子响应的物质均可能干扰测定,引起测量误差,因此通常需要加入掩蔽剂,必要时还须分离干扰离子。(4)另外溶液的pH,欲测离子的浓度,电极的响应时间以及迟滞效应等都可能影响测定结果的准确度。【难】为什么一般来说,电位滴定法的误差比电位测定法小?答:直接电位法是通过测量零电流条件下原电池的电动势,根据能斯特方程式来确定待测物质含量的分析方法。而电位滴定法是以测量电位的变化为基础的,因此,在电位滴定法中溶液组成的变化、温度的微小波动、电位测量的准确度等对测量影响较小。简述离子选择性电极的类型及一般作用原理答:主要包括晶体膜电极、非晶体膜电极和敏化电极等。晶体膜电极又包括均相膜电极和非均相膜电极两类,而非晶体膜电极包括刚性基质电极和活动载体电极,敏化电极包括气敏电极和酶电极等。晶体膜电极以晶体构成敏感膜,其典型代表为氟电极。其电极的机制是:由于晶格缺陷(空穴)引起离子的传导作用,接近空穴的可移动离子运动至空穴中,一定的电极膜按其空穴大小、形状、电荷分布,只能容纳一定的可移动离子,而其它离子则不能进入,从而显示了其选择性。活动载体电极则是由浸有某种液体离子交换剂的惰性多孔膜作电极膜制成的。通过液膜中的敏感离子与溶液中的敏感离子交换而被识别和检测。敏化电极是指气敏电极、酶电极、细菌电极及生物电极等。这类电极的结构特点是在原电极上覆盖一层膜或物质,使得电极的选择性提高。典型电极为氨电极。以氨电极为例,气敏电极是基于界面化学反应的敏化电极,事实上是一种化学电池,由一对离子选择性电极和参比电极组成。试液中欲测组分的气体扩散进透气膜,进入电池内部,从而引起电池内部某种离子活度的变化。而电池电动势的变化可以反映试液中欲测离子浓度的变化。列表说明各类反应的电位滴定中所用的指示电极及参比电极,并讨论选择指示电极的原则。答:反应类型指示电极参比电极酸碱滴定玻璃电极甘汞电极氧化还原滴定铂电极甘汞电极沉淀滴定离子选择性电极或其它电极玻璃电极或双盐桥甘汞电极络合滴定铂电极或相关的离子选择性电极甘汞电极选择指示电极的原则为指示电极的电位响应值应能准确反映出离子浓度或活度的变化。伏安与极谱分析法选择题在下列极谱分析操作中哪一项是错误的?(D)A通N2除溶液中的溶解氧B加入表面活性剂消除极谱极大C恒温消除由于温度变化产生的影响D在搅拌下进行减小浓差极化的影响【未学】交流极谱的灵敏度为10-5mol/L左右,和经典极谱法相当,其灵敏度不高的主要原因是(B)A在电解过程中没有加直流电压B采用了快速加电压方式,有较大的交流电容电流C迁移电流太大D电极反应跟不上电压变化速度对可逆电极反应,下列哪种说法是正确的?(C)AE1/2=([Ox]/[Red])BE1/2与条件电位完全相等COx的阴极波的半波电位与Red的阳极波的半波电位相等D阴极波和阳极波的半波电位不等经典的直流极谱中的电容电流是(D)A其大小与滴汞电位无关B其大小与被测离子的浓度有关C其大小主要与支持电解质的浓度有关D其大小与滴汞的电位,汞滴的大小有关极谱分析时在溶液中加入表面活性物质是为了消除下列哪种干扰电流?(A)A极谱极大电流B迁移电流C残余电流D残留氧的还原电流极谱扣除底电流后得到的电流包含(B)A残余电流B扩散电流C电容电流D迁移电流在电化学分析中溶液不能进行搅拌的方法是(C)A电解分析法B库仑分析法C极谱分析法D离子选择电极电位分析法在中性或碱性底液中用化学方法除溶解氧的方法是(D)A通入氮气B通入氢气C加入Na2CO3D加入Na2SO3在极谱分析方法中较好消除了电容电流的方法是(B)A经典极谱法B方波极谱法C交流极谱法D单扫描极谱法在极谱分析中与被分析物质浓度呈正比例的电流是(A)A极限扩散电流B迁移电流C残余电流D极限电流极谱伏安分析中,在任何溶液中都能除氧的物质是(A)A通入氮气B通入C加入Na2CO3D加入Na2SO3某未知液10.0mL中锌的波高为4.0cm,将0.50mL1×10-3mol/L的锌标准溶液加到该未知液中去,混合液中锌的波高增至9.0cm,未知液中锌的浓度是多少(mol/L)?(C)A1.34×10-4B2×10-4C3.67×10-4D4×10-4【未学】交流极谱与经典极谱相比(A)A交流极谱的电容电流大,但分辨率高B交流极谱的电容电流大,分辨率也差C交流极谱的电容电流小,分辨率也差D交流极谱的电容电流小,分辨率高在极谱分析中,通氮气除氧后,需静置溶液半分钟,其目的是(A)A防止在溶液中产生对流传质B有利于在电极表面建立扩散层C使溶解的气体逸出溶液D使汞滴周期恒定由惰性支持电解质产生迁移电流来源于(D)A电极表面双电层的充电过程B底液中的杂质的电极反应C电极表面离子的扩散D电解池中两电极间产生的库仑力填空题在极谱分析中滴汞电极称工作电极,又称极化电极,饱和甘汞电极称为参比电极,又称去极化电极。电容电流的大小,相当于浓度为10-5mol/L的物质所产生的扩散电流,其电性符号为_正或负它限制了普通直流极谱的灵敏度。新的极谱技术,如方波极谱_、_脉冲极谱_就是克服了它的影响。可逆波电极反应速度很快,极谱波上任何一点的电流都是受扩散速度_所控制;不可逆波电极反应速度较慢,只有达到极限扩散电流时才受扩散控制。金属离子M与配体L-发生如下的配位、扩散、解离、电极上还原等一系列过程,从而产生一极谱还原波:Mn++pL-=MLp(配位)Mn++ne-─→M(Hg)(还原)试回答:(1)受扩散_控制时该极谱波是可逆波(2)受电极上还原控制时该极谱波是不可逆波(3)受配位控制时该极谱波是动力波。在经典极谱法中,极谱图上会出现电流峰,这个现象在极谱中称为极谱极大,它是由于滴汞表面的表面张力不均,致使表面运动导致电极表面溶液产生切向运动,使还原物质增多。此干扰电流可加入表面活性物质_消除。极谱分析的创始人是J.Heyrovsky,海洛夫斯基极谱分析是利用被测离子或它的配离子的扩散_电流建立的一种分析方法。迁移电流的消除可在底液中加入支持电解质残余电流可用扣除底电流,_解决,极大现象可加入表面活性剂来消除。极谱波的性质,可以通过观察其电流与汞柱高的关系来决定,可逆极谱波波高与汞柱高平方根呈正比,不可逆极谱波只在极限扩散电流时波高与汞柱高平方根成正比.在极谱分析中为了建立浓差极化,要求极化电极表面积小溶液中被测物质的浓度_,要低_,溶液不能搅拌。10.单扫描极谱和经典直流极谱所加电压都是线性扫描电压,但前者速度较快;使其前者极谱图呈平滑峰状形,后者呈锯齿平台波形。是非题极谱分析法是尤考维奇于1922年创立的。(Х)极谱分析是一种在特殊条件下进行的电解过程。(√)电解液中的微量杂质和未除净的微量氧在滴汞电极上还原所产生的电解电流是残余电流的主要部分。(Х)电容电流又叫充电电流,它是由电极反应产生的,所以又称之为法拉第电流。(Х)不同的物质具有不同的半波电位,这是极谱定性分析的依据。(√)极谱分析中电极的特殊性表现在电解过程中使用的电极都是极化电极,其中一支是面积很小的滴汞电极和另一支面积很大的饱和甘汞电极。(Х)极谱分析中,电解电流的大小主要决定于离子到达电极表面的速度,也就是受离于由溶液本体到达电极表面的三种运动形式(电迁移运动、对流运动和扩散运动)所控制。(Х)影响扩散电流大小的因素之一是毛细管常数,而该常数只与毛细管的内径有关与其他任何因素无关。(Х)迁移电流是指主体溶液中的离子,在扩散力的作用下迁移到电极表面,在电极上还原而产生的电流。(Х)消除极谱极大现象的方法是在溶液中加入Na2SO4或抗坏血酸等物质。(Х)极谱波可以分为可逆波和不可逆波,它们的主要区别在子电极反应是否表现出明显的超电位。(√)对于不可逆极谱波,其电极反应速度很快,比电活性物质从溶液向电极表面扩散的速度要快得多。(Х)配离子的半波电位比简单离子的要负,且配离子越定,即稳定常数越大或配合剂的浓度越大,则半波电位就越负。(√)【难】当温度和支持电解质确定的愉况下,半波电位的数值确定,而与在电极上进行反应的离子浓度无关,也就是说半波电位是最具特征的数值。(Х)按电极反应的氧化还原性质,可将极谱波分为还原波〔阳极波〕、氧化波(四阻波)和综合波(阴阳联波)。(Х)脉冲极谱法是在一个缓慢改变的直流电压上,在每个滴汞生长后期的某一时刻,叠加上一个矩形脉冲电压,并在脉冲电压结束前的一定时间范围测量脉冲电解电流的极谱法。(√)脉冲极谱能很好地克服电容电流,从而提高信噪比。(√)极谱分析应用于有机物较之应用于无机物较少,其原因是半波电位较负,易受氢波地干扰。(Х)简单题1产生浓差极化的条件是什么?答:使用小面积的极化电极如滴汞电极或微铂电极,溶液保持静止(不搅拌)在极谱分析中所用的电极,为什么一个电极的面积应该很小,而参比电极则应具有大面积?答:使用小面积的电极作阴极,可以使电极上具有较高的电流密度,以保证产生浓差极化.而使用大面积汞池电极作阳极,可以使电解过程中阳极产生的浓差极化很小,阳极的电极电位保持恒定,从而使极化电极的电位完全由外加电压所控制.在极谱分析中,为什么要加入大量支持电解质?加入电解质后电解池的电阻将降低,但电流不会增大,为什么?答:加入支持电解质是为了消除迁移电流.由于极谱分析中使用滴汞电极,发生浓差极化后,电流的大小只受待测离子扩散速度(浓度)的影响,所以加入支持电解后,不会引起电流的增大.当达到极限扩散电流区域后,继续增加外加电压,是否还引起滴汞电极电位的改变及参加电极反应的物质在电极表面浓度的变化?答:极谱分析中,由于滴汞电极的电位受外加电压所控制,所以当达到极限扩散电流区域后,继续增加外加电压,会引起滴汞电极电位的改变.但由于滴汞电极表面待测离子浓度已经降低到很小,甚至为零,而溶液本体中待测离子尚来不及扩散至极化电极表面,所以不会引起电极表面待测离子浓度的变化.残余电流产生的原因是什么?它对极谱分析有什么影响?答:残余电流的产生主要有两个原因,一为溶液中存在微量的可以在电极上还原的杂质,二为电容电流引起.它对极谱分析的影响主要是影响测定的灵敏度.极谱分析用作定量分析的依据是什么?有哪几种定量方法?如何进行?答:根据极谱扩散电流方程式:id=607nD1/2m2/3t1/6C,当温度、底液及毛细管特性不变时,极限扩散电流与浓度成正比,这是极谱定量分析的依据。极谱定量方法通常有直接比较法,标准曲线法,标准加入法等三种。直接比较法:测量标准样品与待测样品的波高,然后按下式计算。各符号意义略标准曲线法:绘制标准曲线,然后在相同条件下测定未知液,再从工作曲线上找出其浓度标准加入法:测量待测样品与的波高,再向其中加入一定量标准样品后再次测量波高,然后按下式计算各符号意义略举例说明产生平行催化波的机制.答:极谱催化波属于一种极谱动力波,其中化学反应与电极反应平行:当氧化剂X在电极上具有很高的超电位时,就可以保证上述催化循环进行下去,由于大量消耗的氧化剂是X,它可以在溶液中具有较高浓度,A则被不断地消耗和再生,总浓度基本保持不变,产生的催化电流与催化剂A的浓度成正比.下例即为平行催化波方波极谱为什么能消除电容电流?答:根据方波电流产生的机制,方波电压通过电解池产生的电容电流随时间而很快地衰减,即:因此,只要时间足够长,就可以将电容电流衰减至最小,甚至可以忽略不计.比较方波极谱及脉冲极谱的异同点.答:电容电流限制了交流极谱灵敏度的提高,将叠加的交流正弦波该为方波,使用特殊的时间开关,利用电容电流随时间很快衰减的特性(指数特性),在方波出现的后期,记录交流极化电流信号,而此时电容电流已大大降低,故方波极谱的灵敏度比交流极谱要高出两个数量级.方波极谱基本消除了电容电流,将灵敏度提高到10-7mol.L-1以上,但灵敏度的进一步提高则受到毛细管噪声的影响.脉冲极谱是在滴汞电极的每一滴汞生长后期,叠加一个小振幅的周期性脉冲电压,在脉冲电压后期记录电解电流.由于脉冲极谱使电容电流和毛细管噪声电流都得到了充分衰减,提高了信噪比,使脉冲极谱成为极谱方法中测定灵敏度最高的方法之一.根据施加电压和记录电流方式的不同,脉冲极谱分为常规脉冲极谱和微分脉冲极谱两种.色谱分析法导论——气相色谱选择题在气相色谱分析中,用于定性分析的参数是(A)A保留值B峰面积C分离度D半峰宽在气相色谱分析中,用于定量分析的参数是(D)A保留时间B保留体积C半峰宽D峰面积良好的气-液色谱固定液为(D)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DA、B和C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)AH2BHeCArDN2试指出下列不是气相色谱法常用的载气是(C)A氢气B氮气C氧气D氦气色谱体系的最小检测量是指恰能产生3倍噪声峰高信号时(B)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在气-液色谱分析中,良好的载体为(D)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DA、B和C热导池检测器是一种(A)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?(D)AH2BHeCArDN2下列因素中,对气相色谱分离效率最有影响的是(A)A柱温B载气的种类C柱压D固定液膜厚度气-液色谱中,保留值实际上反映的物质分子间的相互作用力是(C):A.组分和载气;B.载气和固定液;C.组分和固定液;D.组分和载体、固定液柱效率用理论塔板数n或理论塔板高度h表示,柱效率越高,则(A):A.n越大,h越小;B.n越小,h越大;C.n越大,h越大;D.n越小,h越小根据范第姆特方程,色谱峰扩张、板高增加的主要原因是(A):A.当u较小时,分子扩散项;B.当u较小时,涡流扩散项;C.当u比较小时,传质阻力项;D.当u较大时,分子扩散项如果试样中组分的沸点范围很宽,分离不理想,可采取的措施为(C):A.选择合适的固定相;B.采用最佳载气线速;C.程序升温;D.降低柱温要使相对保留值增加,可以采取的措施是:(B)A.采用最佳线速;B.采用高选择性固定相;C.采用细颗粒载体;D.减少柱外效应填空题在一定操作条件下,组分在固定相和流动相之间的分配达到平衡时的浓度比,称为分配系数。2.为了描述色谱柱效能的指标,人们采用了塔板理论。3.在线速度较低时,分子扩散项是引起色谱峰扩展的主要因素,此时宜采用相对分子量大的气体作载气,以提高柱效。4.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所需的时间称为死时间5.气相色谱分析的基本过程是往气化室进样,气化的试样经色谱柱分离,然后各组分依次流经检测器,它将各组分的物理或化学性质的变化转换成电学参数变化输给记录仪,描绘成色谱图。6.在一定的温度和压力下,组分在固定相和流动相之间的分配达到的平衡,随柱温柱压变化,而与固定相及流动相体积无关的是分配系数。如果既随柱温、柱压变化、又随固定相和流动相的体积而变化,则是容量因子。7.描述色谱柱效能的指标是理论塔板数,柱的总分离效能指标是分离度。8.气相色谱的仪器一般由气路系统、进样系统、分离系统、温度控制系统、检测和记录系统组成。分配比又叫容量因子或容量比,是指在一定温度和压力下当两相间达到分配平衡时,被分析组分在固定相和流动相中质量比。10.气相色谱的浓度型检测器有TCD,ECD;质量型检测器有FID,FPD;其中TCD使用氢气或者氦气气体时灵敏度较高;FID对大多有机物的测定灵敏度较高;ECD只对有电负性的物质有响应;之所以有浓度型和质量型检测器的区别,主要是由于前者对载气有响应,而后者没有。判断题试样中各组分能够被相互分离的基础是各组分具有不同的热导系数。(´)组分的分配系数越大,表示其保留时间越长。(Ö)热导检测器属于质量型检测器,检测灵敏度与桥电流的三次方成正比。(´)速率理论给出了影响柱效的因素及提高柱效的途径。(Ö)在载气流速比较高时,分子扩散成为影响柱效的主要因素。(´)分离温度提高,保留时间缩短,峰面积不变。(Ö)某试样的色谱图上出现三个色谱峰,该试样中最多有三个组分。(´)分析混合烷烃试样时,可选择极性固定相,按沸点大小顺序出峰。(´)组分在流动相和固定相两相间分配系数的不同及两相的相对运动构成了色谱分离的基础。(Ö)气液色谱分离机理是基于组分在两相间反复多次的吸附与脱附,气固色谱分离是基于组分在两相间反复多次的分配。(´)色谱柱理论塔板数n与保留时间的平方成正比,组分的保留时间越长,色谱柱理论塔板数越大,tR值越大,分离效率越高。(´)在色谱分离过程中,单位柱长内,组分在两相向的分配次数越多,分离效果越好。(Ö)可作为气固色谱固定相的担体必须是能耐压的球形实心物质。(´)检测器性能好坏将对组分分离度产生直接影响。(´)气液色谱固定液通常是在使用温度下具有较高热稳定性的大分子有机化合物。(Ö)采用相对分子质量大的气体作为载气,有利于降低分子扩散,提高柱效,但热导检测器灵敏度较低。(Ö)根据速率理论,提高柱效的途径有降低固定相粒度、增加固定液液膜厚度。(´)柱效随载气流速的增加而增加。(´)速率理论方程式的一阶导数等于零时的流速为最佳流速。(Ö)氢气具有较大的热导系数,作为气相色谱的载气,具有较高的检测灵敏度,但其分子质量较小也使速率理论中的分子扩散项增大,使柱效降低。(Ö)根据速率理论,毛细管色谱高柱效的原因之一是由于涡流扩散项A=0。(Ö)色谱的塔板理论提出了衡量色谱柱效能的指标,速率理论则指出了影响柱效的因素。(Ö)将玻璃毛细管色谱柱制作成异形柱(如梅花形)要比通常的圆形柱具有更高的柱效。(Ö)色谱分离时,增加柱温,组分的保留时间缩短,色谱峰的峰高变低,峰宽变大,但峰面积保持不变。(´)控制载气流速是调节分离度的重要手段,降低载气流速,柱效增加,当载气流速降到最小时,柱效最高,但分析时间较长。(´)有人测试色谱柱效时,发现增加载气流速,柱效下降,减小载气流速,柱效增加,故得出结论:柱效与载气流速成反比。(´)当用苯测定某分离柱的柱效能时,结果表明该柱有很高的柱效,用其分离混合醇试样时,一定能分离完全。(´)当用一支极性色谱柱分离某烃类混合物时,经多次重复分析,所得色谱图上均显示只有3个色谱峰,结论是该试样只含有3个组分。(´)采用色谱归一化法定量的前提条件是试样中所有组分全部出峰。(Ö)色谱内标法对进样量和进样重复性没有要求,但要求选择合适的内标物和准确配制试样。(Ö)色谱外标法的准确性较高,但前提是仪器稳定性高和操作重复性好。(Ö)FID检测器对所有的化合物均有响应,故属于广谱型检测器。(´)电子俘获检测器对含有S,P元素的化合物具有很高的灵敏度。(Ö)毛细管气相色谱分离复杂试样时,通常采用程序升温的方法来改善分离效果。(Ö)毛细管色谱的色谱柱前需要采取分流装置是由于毛细管色谱柱对试样负载量很小;柱后采用“尾吹”装置是由于柱后流出物的流速太慢。(Ö)简答题简要说明气相色谱分析的基本原理答:借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?答:气路系统、进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统.气相色谱仪具有一个让载气连续运行的管路密闭的气路系统.进样系统包括进样装置和气化室.其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间气化,然后快速定量地转入到色谱柱中.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,因为分配系数只与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=KVS/VM,而分配比除了与组分、两相的性质、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)柱长增加分配比不变化,(2)固定相量增加分配比增加,(3)流动相流速减小分配比不改变,(4)相比增大分配比减小。试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择。答:(1)选择流动相最佳流速。(2)当流速较小时,可以选择相对分子质量较大的载气(如N2,Ar),而当流速较大时,应该选择相对分子质量较小的载气(如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。(3)柱温不能高于固定液的最高使用温度,以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下,尽可能采用较低的温度,但以保留时间适宜,峰形不拖尾为度。(4)固定液用量:担体表面积越大,固定液用量可以越高,允许的进样量也越多,但为了改善液相传质,应使固定液膜薄一些。(5)对担体的要求:担体表面积要大,表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小(但不宜过小以免使传质阻力过大)(6)进样速度要快,进样量要少,一般液体试样0.1~5uL,气体试样0.1~10mL.(7)气化温度:气化温度要高于柱温30-70℃。试述速率方程中A,B,C三项的物理意义.H-u曲线有何用途?曲线的形状主要受那些因素的影响?答:A称为涡流扩散项,B为分子扩散项,C为传质阻力项。
下面分别讨论各项的意义:(1)涡流扩散项A气体碰到填充物颗粒时,不断地改变流动方向,使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动,因而引起色谱的扩张。由于A=2λdp,表明A与填充物的平均颗粒直径dp的大小和填充的不均匀性λ有关,而与载气性质、线速度和组分无关,因此使用适当细粒度和颗粒均匀的担体,并尽量填充均匀,是减少涡流扩散,提高柱效的有效途径。(2)分子扩散项B/u由于试样组分被载气带入色谱柱后,是以“塞子”的形式存在于柱的很小一段空间中,在“塞子”的前后(纵向)存在着浓差而形成浓度梯度,因此使运动着的分子产生纵向扩散。而B=2rDg
r是因载体填充在柱内而引起气体扩散路径弯曲的因数(弯曲因子),Dg为组分在气相中的扩散系数。分子扩散项与Dg的大小成正比,而Dg与组分及载气的性质有关:相对分子质量大的组分,其Dg小,反比于载气密度的平方根或载气相对分子质量的平方根,所以采用相对分子质量较大的载气(如氮气),可使B项降低,Dg随柱温增高而增加,但反比于柱压。弯曲因子r为与填充物有关的因素。(3)传质项系数CuC包括气相传质阻力系数Cg和液相传质阻力系数C1两项。所谓气相传质过程是指试样组分从移动到相表面的过程,在这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换,即进行浓度分配。这种过程若进行缓慢,表示气相传质阻力大,就引起色谱峰扩张。对于填充柱:液相传质过程是指试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部,并发生质量交换,达到分配平衡,然后以返回气液界面的传质过程。这个过程也需要一定时间,在此时间,组分的其它分子仍随载气不断地向柱口运动,这也造成峰形的扩张。对于填充柱,气相传质项数值小,可以忽略。由上述讨论可见,范第姆特方程式对于分离条件的选择具有指导意义。它可以说明,填充均匀程度、担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张的影响。用在不同流速下的塔板高度H对流速u作图,得H-u曲线图。在曲线
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