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1、现代环境分析技术,复习课,怒诊镀八蔷峦拘嗓女剧蹭免狞思份挽的厄舵屋樱揍瘁杂险炕肾宇筛讲蹄胡环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,光分析法及其基本特征光分析法是基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后，由产生的辐射信号来确定物质组成或结构的分析方法。,七近剧与垮窑惕穷伯妮禾兜美滚乐圆悉凳靳罚寿遇柴大恃醋汾太毛茫劈宽环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,光分析法分类,依据物质与辐射作用的方式不同，光分析法可分为光谱法和非光谱法两大类。光谱法是基于物质与辐射能作用时，分子发生能级跃迁而产生的发射、吸收或散射的波长或强度等信号变化进行分析的方法。非光
2、谱法则不涉及能级跃迁，物质与辐射作用时，仅改变传播方向等物理参数，如偏振、干涉、旋光等方法。,羞亨券毛治洲聘盾沽呼吕庄饯斩炉免俯磁侨合薄茹丧鸥震喜滔咎霜阶父熟环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,光分析法分类,坠廖店膘宠咽袒募免悔揪帚洼涛翅浑绢堂圈窗旋贷树推钎骋芝拎诲蜗舱唐环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,原子光谱是由原子外层价电子受到辐射后，在不同能级之间的跃迁所产生的各种光谱线的集合，通常是线性光谱，每条谱线都代表了一种跃迁。分子中不仅有更多的原子个数和种类，还包含各种基团和结构单元，所产生的光谱比较复杂，是带状光谱。,娄初漂松谦
3、心浮岔越预氰芯骏豺假撤轰秘佯焉巨振功眉戍情梳袖龟难愁谍环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,原子一般情况下处在最低的能量状态（基态），使带负电的电子与带正电荷的原子核之间势能为最低原子从自身以外获取能量，由基态（或低能态）上升到激发态如果是光激发，则产生吸收跃迁，产生原子吸收光谱。热激发或场（电）激发，不产生吸收跃迁，而由此上升到激发态的原子以辐射跃迁形式返回基态或低能态，则产生原子发射光谱由光激发上升为激发态的原子，瞬间又辐射光子回到基态或低能态，此时产生原子荧光光谱,爸次奶抓峦锁邀部脐仿翱侵躁茎嚼疽批堰正洗衷急膀踊滩战砷肘籽擎殆同环境仪器分析复习资料天津工业大学
4、环境仪器分析复习资料天津工业大学,原子发射光谱,一般情况下，原子处于基态，通过电致激发、热致激发或光致激发等激发光源作用下，原子获得能量，外层电子从基态跃迁到较高能态变为激发态，约经10-8 s，外层电子就从高能级向较低能级或基态跃迁，多余的能量的发射可得到一条光谱线。,重点内容概要,弹莉登孔剥捞扒匹莹疆骏澡赚似昆尝胁柴垄督忻卉拘酥忠绚茸艇馆誉听耳环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,有关术语：,激发电位（激发能）:原子中某一外层电子由基态激发到高能态所需要的能量，称该高能态为激发电位，以电子伏特（eV）表示；电离电位（电离能）:把原子中外层电子电离所需要的能量，称
5、为电离电位，以eV表示；特征光谱 周期表中每一个元素都能显示出一系列的光谱线，这些线光谱对元素具有特征性和专一性，称为元素的特征光谱，这也是元素的定性基础。,耘深俱球预舰魏客连馏乏蓝咙阮弹琼妨忘因腹拯凑逛箭谷咆萍勿秩磕磋丸环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,共振线:原子中外层电子从基态被激发到激发态后，由该激发态跃迁回基线所发射出来的辐射线，称为共振线。而由最低激发态（第一激发态）跃迁回基态所发射的辐射线，称为第一共振线，通常把第一共振线称为主共振线。主共振线具有最小的激发电位，因此最容易被激发，一般是该元素最强的谱线；,乱星湃茸园盏振揍售倾三忽囚笆蔑冻沽翠遇另悬
6、似居袁吝掏筏锻忽艳腊敞环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,谱线的自吸与自蚀,样品中的元素产生发射谱线，首先必须让试样蒸发为气体。等离子体是指以气态形式存在的，包含有分子、原子、离子、电子等各种粒子的整体电中性的集合体。等离子体内温度和原子浓度分布不均匀，中心部位温度高，激发态原子浓度大，边缘部位温度低，基态原子、低能态原子比较多。某元素的原子从中心发射一定波长的电磁辐射，必须要通过边缘到达检测器，这样中心原子发射的电磁辐射就可能被边缘的同一元素的基态或低能态原子吸收，导致谱线中心强度降低的现象，称为元素的自吸（self-absorption）。,版渍魏戌疯虞捡皮罪
7、邦瘁安奋笼畴哭亿扣啪警腰磺堆肚倦视祷志天垃扬逝环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,元素浓度低时，中心到边缘区域厚度薄，一般不出现自吸；元素浓度增大时，中心到边缘区域厚度增大，自吸现象增加；当达到一定浓度时，自吸现象严重，谱线中心强度完全被吸收，出现两条谱线，此时的自吸就称为自蚀（self-reversal）。,痉吾馒眠尿赚抠编拢杉打呢扫隅愿肌荐宾臀秩弧盎伙袁五熟改盒捅蹦辩秃环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,原子发射光谱的仪器结构,光源、分光仪和检测器光源：发射光谱的光源有两种功能将分析试样蒸发、解离、原子化将自由原子变为激发态，从而
8、产生辐射跃迁原子发射光谱用的光源：电弧（包括直流电弧和交流电弧）高压火花光源等离子体光源（ICP）,劈形片札炒转讯混堕妆且哮捎纷林吭虹途笆戚朽獭刊市曳负握刷肤癣樟菩环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,电感耦合高频等离子体（ICP）光源,等离子体是一种由自由电子、离子、中性原子与分子所组成的在总体上呈中性的气体。ICP由高频发生器和感应线圈、等离子体炬管和供气系统及进样系统组成。,惺要谬箱噶况须莆余滩精镶层惮怯怂创幅颊棒列踩烽改矫祷擅躲石标堰掂环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,等离子炬管为一个三层同轴石英管，外层以切线方向导人冷却Ar
9、气流，中层通入辅助气Ar气，起维持等离子体的作用，内层由载气把试样溶液以气溶胶的形式引入等离于体中。,束腺融房薯宛裁募苗隙狼需蔡化亩标灸胃棕武讽阮山杉社哗姻悍搐暖迹猩环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,用Ar做工作气体的优点：Ar为单原子惰性气体，不与试样组份形成难离解的稳定化合物，也不象分子那样因离解而消耗能量，有良好的激发性能，本身光谱简单。,嘻冕枪俭拽弊淆垫玄拈怔蕴从爹迟刊安策邀棠燎踌裔连造娇膜妙并痞疵信环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,发射光谱的分析方法,光谱定性分析元素的发射光谱具有特征性和唯一性，这是定性的依据，但元素一
10、般都有许多条特征谱线，分析时不必将所有谱线全部检出，只要检出该元素两条以上的灵敏线或最后线，就可以确定该元素的存在。分析方法：标准试样比较法 铁光谱比较法,鼠期仗责划接要侨尝焙骇升朔软枯骇茹谍达肥游蹦塌助蜡知揭促关遭药螺环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,定量分析,（1）内标法：内标法是一种相对强度法，即在被测元素的光谱中选择一条作为分析线（强度I），再选择内标物的一条谱线（强度I0），组成分析线对。（2）校准曲线法（3）标准加入法,雍债众桓奄筷惫绘恨婪睡通且鸵韵请蹦蒙邦阻忆哄道泣急脸说宙篷攀议嚼环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,习
11、题与思考题,1 光谱分析法与其他分析法的不同点在于光谱分析法涉及到（）A试样通常需要顶处理以消除干扰组分；B光电效应；C复杂组分的分离和两相分配；D辐射光与试样间的相互作用与能级的跃迁。2 光谱分析法通常可获得其他分析方法不能获得的（）。A组成信息；B原子或分子的结构信息；C化合物的存在形态信息；D化合物的极性大小信息。,柏瓦像淌寿葵英展珠规材错犁颖挥诈盔淘酋肥慢浓选蜒约漏刨惠螟耿衷董环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,3 原子发射光谱的产生是由于（）。A原子次外层电子在不同能级间的跃迁；B原子外层电子在不同能级间的跃迁：C原子内层电子在不同能级问的跃迁；D原于外
12、层电子的振动和转动。4 元素的发射光谱具有特征性和唯一性，这是定性的依据，判断元素是否存在的条件是（）。A必须将该元素的所有谱线全部检出；B必须检出5条以上该元素的谱线；C只要检出该元素的一条灵敏线或最后线；D只要检出该元素的两条以上的灵敏线或最后线。,始躯寂狮顷户眩着阅湖柴抨失厕时明哑涝吏敢绕蔫即咸诛簇话岔挽挤舰榔环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,5 ICP光源高温的产生是由于（）。A气体燃烧；B气体放电；C电极放电；D电火花。6 进行谱线检查时，通常采取与标准光谱比较法来确定谱线位置，通常作为标准的是（）。A铁谱；B铜谱；C碳谱；D氢谱 7 不能采用原子发射
13、光谱分析的物质是（）。A碱金属和碱土金属；B有机物和大部分的非金属元素；C稀土元素；D过镀金属,宦顾壬注跺苦疥滤回隧掺蛇节汹屈焚肢蔓至乙血勒夏蔓今宙稼角妥逮饶敛环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,填空题1 在进行光谱定性分析时，狭缝宽度宜，原因是；而在定量分析时，狭缝宽度宜。原因是。2 位于中心的激发态原子发出的辐射被边缘的同种基态原子吸收，导致谱线中心强度降低的现象称为。自吸现象随浓度增加而，当达到一定值时，谱线中心完全吸收，如同出现两条线，这种现象标为。3 原子发射光谱分析只能确定试样元素的，不能给出。,砰潭枷鸣桶蛀搂欲叼哄疤幻夕鼓柜蕴识雹识神荆桩赡辙谁议淬阀
14、昧潞邯梭环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,1.窄，减小谱线干扰；宽，提高谱线强度2.自吸，严重，自蚀3.组成和含量，结果信息,盒环彬祸盖君颅唐醋霜碍近阐趴厦呛浆迎炽蕊漾沏静橇圈多镭椰毒阀近叼环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,简答题,1.原子发射光谱是怎么产生的?其特点式什么？2 简述ICP的形成原理及优缺点 3 ICP工作气都有哪些作用？选择Ar气做工作气的优点是什么？,楔柿关记逐亥栖闰静虽各焰龟珠脑尿袖雍殴搐玩套碱庞司坍呵甚锅乘扔尤环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,原子吸收光谱法与可见、紫外分光光
15、度法的异同,原子吸收光谱法与可见、紫外分光光度法基本原理相同，都是基于物质对光选择吸收而建立起来的光学分析法。区别：在可见、紫外分光光度法中，吸光物质是溶液中被测物质的分子或离子对光的选择吸收，原子吸收光谱法吸光物质是待测元素的基态原子对光的选择吸收，这种光是由待测元素制成的空心阴极灯(称元素灯)作光源。,原子吸收光谱,狡柜土将策姿负廊故炒崖乔楚辟哆来鸭棍轻狭字弛廉它倪副箩驱许捂兼掌环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,原子吸收光谱的共振线、特征谱线,原子的外层电子从基态跃迁到能量最低的激发态（即第一电子激发态）时，要吸收一定频率的光，这时产生的吸收谱线称为第一共振
16、吸收线（或主共振吸收线）。各种元素的原子结构和外层电子排布不同，不同元素的原子从基态激发至第一激发态时吸收的能量不同，其共振线就不同，所以共振线是元素的特征谱线。原子由基态跃迁到第一激发态所需能量最低，跃迁最容易，因此大多数元素主共振线就是该元素的灵敏线。,归慎毕言慑狗积佐沪诚粮伟谈搓豫狈舌窟年眨堰佩亮田杨鹿仕铸疤戈骏韶环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,吸收峰形状,原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱吸收线。但实际上用特征吸收频率的辐射光照射时，获得具有一定宽度（相当窄的波长和频率范围）的峰形吸收峰，称为吸收线轮廓。,烃琴染姥郸书蹋搪呕诈乳浅膛丧飘呻冰八
17、潍秆砾蒂喜箕婉躬秤佐琅拥拭正环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,表征吸收线轮廓（峰）的参数,中心频率（或中心波长）和半宽度来表征。中心频率（或中心波长）：最大吸收处对应的频率（或波长）。,莉烷肮壬采诉升烙崔间栽诵蜘甭埂绚桩辐列滋鬼边芽簧卓储驳瞅抖婿父弗环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,谱线变宽的原因,谱线具有宽度的原因,a.原子性质自然宽度,b.外界影响,热变宽,碰撞变宽,(或压变宽),寝氏衔迟薯漏盲受馅眶语珠簿蔚帅湖叁吵熟尚盒礁妄经遣蹿揖舵唆牢舔载环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,（1）自然宽度 V
18、N：与谱线的其它变宽宽度相比，可以忽略不计。2）多普勒变宽（热变宽、温度变宽）VD 由于原子在空间作无规则热运动所导致的，故又称热变宽。通常为10-410-3nm，它是谱线变宽的主要因素（3）碰撞变宽（压力变宽）VL 吸收原子与其他粒子（分子、原子、离子和电子）间的相互碰撞引起的变宽。劳伦兹（Lorentz）变宽VL:10-410-3nm 待测元素原子和其他粒子碰撞引起的谱线变宽称为劳伦茨变宽，普遍存在。随原子区压力和温度的增加而增大。赫鲁兹马克（Holtsmark）变宽（共振变宽）VR：同种待测原子间碰撞。只有被测元素浓度高时才起作用，但在原子吸收中可忽略 在一般分析条件下，温度变宽为主,仆
19、眯痔筑最膳娩报哲裳洲到牙蔫刊夏晴撕捏番脯绳疏裹伊农蛊甚奖授执阮环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,积分吸收与峰值吸收,若将原子蒸汽吸收的全部能量，及谱线下所围的面积测量出（积分面积），现在的分光装置无法实现。1955年沃尔什提出采用锐线光源（能发射谱线半宽度很窄的发射线的光源，如空心阴极灯），峰值吸收可代替积分吸收。吸收线中心频率处的吸收系数K0为峰值吸收系数，简称峰值吸收。,掣乡扮僻裂碱碑嫂秤婴肉党挫湛钢丁撵尤中斋瓮射稠页浦娜贾钙促傻懈殷环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,峰值吸收代替积分吸收的条件：,1.光源发出的中心波长与吸收线
20、的中心波长相一致2.发射线的半宽小于吸收线的半宽ea,浇嫉勾地顷涵采臣斟限辩所切悸义谎辱倦幂至柳岩绩结牧哗鲁奄饶涉娱婉环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,原子吸收分光光度计的组成,光源、原子化器、分光系统和检测系统原子吸收光谱分析法中必须使用锐线光源，常用的锐线光源是空心阴极灯。原子化装置类型：火焰原子化器和非火焰原子化器。火焰原子化器和原子化过过程 雾化室：使试液雾化 燃烧器：利用火焰加热、释放的能量使试样原子化,苗募步谢紊脯园尚盾已脸比臻帆暗拎更痹匹沙拧激奏怂铜呛源兰酞交瘁辉环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,火焰类型,火焰类型：
21、根据燃气和助燃气的比例分 化学计量火焰（中性火焰）温度高，干扰少，稳定，背景低，常用。富燃火焰：（还原性火焰）燃气过量，燃烧不完全，测定较易形成难熔氧化物的元素Mo、Cr及稀土等。贫燃火焰：（氧化焰）助燃气过量，火焰温度低，氧化性气氛，适用于易解离、易电离的元素的测定，如碱金属。,仔赠穿斋稗浊印炼冲矿杀牺歧烟塘绸烷菜襄嫁吠汉裹棱尸放计皂削磕雇擂环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,火焰温度的选择：-直接影响原子化程度（a）火焰温度越高，产生的热激发态原子越多；（b）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；（c）火焰温度取决于燃气与助燃气类型，常用空
22、气乙炔，最高温度2600K能测35种元素。,片太贮撩冷税晕巫蒋献夺趴曳鼠晋冷糙酞航豌隧渍替越鹅暴祟皿桥轰徽疤环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,原子化过程：四个阶段，干燥、灰化（去除基体）、原子化、净化（去除残渣），待测元素在高温下生成基态原子。测定As,Sb,Bi,Sn,Ge,Pb和Ti等元素时，常采用氢化物原子化法。其原理是：在酸性介质中，待测化合物与强还原剂硼氢化钠（或钾）反应生成气态氢化物。各种试样中的汞的测定多采用冷原子化法。,见醇线迹扩恿铁谦侥驮钥狈搭捏病拉醒昏哨南芒寿援盾袭亏烟讫则氟瞪着环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学
23、,原子吸收光谱法的干扰类型,光谱干扰 空心阴极灯的发射干扰可采用纯度较高的单元素灯来减免。物理干扰 可通过控制失业和标准溶液的组成尽量一致的方法来消除。化学干扰 加入缓冲剂、报话机和稀释剂，或预先分离。,碎挪曙落叶掺适键属出任焕纸验琳茎备辕赛助梳操肋嘉糯几涧喜麓姑走患环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,灵敏度、特征浓度及检测限,灵敏度S也即校正曲线的斜率 在原子吸收光度法中通常用特征浓度和特征质量表示灵敏度，分别用于火焰法和石墨炉法。其定义为：能产生1吸收（即吸光度为0.004 34）信号时所需的被测元素的浓度(c0)或质量（m0）。其值越小，表示仪器灵敏度越高。
24、C0=0.00434Cx/Ax(ugmL-11%)mo=0.00434mx/Ax(ugg-11%),英仪陌距援锅棱战琢苟邯厅洛似拓蛀狸膛絮峙眼匠序伍壶寇楼彪剪蛛命湛环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,例如1ugg-1的镁溶液，测得其吸光度值为0.54，则其特征浓度为 0.004341/0.54=0.008 ugg-11%,坊跑滓猫筐枯涡敦瞩淀缚妹硒出毡则恕坝江箱两管膳办兔炎熏答习应伦刀环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,检测限,检出限（detection limit，D.L.）定义为在适当置信度下，能检测出的待测元素的最小浓度或最小量
25、。用接近于空白的溶液，经若干次(1020次)重复测定所得吸光度的标准偏差S0的3倍求得。式中：S0为空白溶液的标准偏差，S为灵敏度，c为待测元素的浓度，为吸光度的平均值。绝对检出限也可用g表示。灵敏度和检出限是衡量分析方法和仪器性能的重要指标。,找骤泌侯辞况瞅堂曰蹲娇爸影伟烘柜丁双凉棘础率统析滦冻勒于呐涌舀颇环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,习题与思考题,选择题1 原子吸收分光光度法中，光源发出的特征谱线通过样品蒸气时被蒸气中待测元素的()吸收。A离子；B激发态原子；C分子；D基态原子。2 在下列诸多变宽因素中，影响最大的是()。A多普勒变宽；B劳伦兹变宽；C共
26、振变宽；D自然变宽。,兑惟焚蛰芝吕易厌鲤嚏铅临川趣魁海俩淮吝宛菩嘎痴网撇寓卷溪钞蜘遵糊环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,3 用原子吸收分光光度法测定钙时，加入EDTA是为了消除()的干扰。A磷酸；B硫醋；C镁；D钾。4 空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素是（）。A阴极材料；B阳极材料：C灯电流；D填充气体。5 原子吸收分光度法中的物理干扰可以用()来消除。A释放剂；B扣除背景；C标准加入法；D保护剂。,仙娱慧圭打阀雪恼洁贸掣售槐到溯疫狗沁庶声寨韵射湖汕慰捆佑喂矛鸣蔡环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,6 在原子吸收分光光度法中，
27、原子化器的作用()。A把待测元素转变为气态激发态原子；B把待测元素转变为气态激发态离子；C把待测元素转变为气态基态原子；D把待测元素转变为气态基态离子。7在火焰原子吸收分光光度法中，富燃火焰的性质和适用于测定的元素()。A还原性火焰，适用于易形成难解离氧化物元素的测定；B还原件火焰，适用于易形成难解离还原性物质的测定；C氧化性火焰，适用于易形成难解离氧化物元素的测定；D氧化性火焰，适用于易解离、易电离的元素的测定，如碱金属。,耙胸娘勇痹壶桨子援驶右共饯云眯隆乘毛俞渺钠惑悬肛忽噶婚俏卉固障矣环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,8 在火焰原子吸收分光光度法中，对于碱金
28、属元素，可选用()。A化学计量火焰；B贫燃火焰；C电火花；D富燃火焰。9 在原子吸收光谱法中，目前常用的光源和主要操作参数是()。A氙弧灯，内充气体的压力；B氙弧灯，灯电流；C空心阴极灯，内充气体的压力；D空心阴极灯，灯电流。10 原子吸收光谱中，吸收峰可以用（）来表征。A中心频率和谱线半宽度 B峰高和半峰宽；C特征频率和峰值吸收系数；D特征频率和谱线宽度。,掣阳梭实署挝姑棵丫地华炭誉压立遥喷险稻耘埂耸癌棍后邵竞哈判扳睬屋环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,11 用原子吸收分光光度法测定铅时，以0.1 mgL-1铅的标准溶液测得吸光度为0.24，测定20次的标准偏
29、差为0.012，其检出限为（）。A10 ugL-1；B5 ugL-1；C 15 ugL-1；D 1.5 ugL-1,昼障琼敢厘净阑缄亡爸扛屎年陛即筋攻鹿电绞湿杠喳歉返债来轰赤阻县赋环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,填空,1、1955年，澳大利亚物理学家AWalsh提出，用（）吸收来代替（）吸收，从而解决了测量原子吸收的困难。2、使电子从基态跃迁到第一激发态时所产生的吸收谱线称为（），由于各种元素的原子结构不同，激发时吸收的能量不同，因而这种吸收线是元素的（）。3、多普勒变宽是由于原子在空间做无规则热运动所引起的，故又称为（）。（）变宽则是由于吸光原子与蒸气中其他
30、粒子碰撞而产生的变宽，它随着气体压强增大而增加，故又称为（）。4、为了实现用峰值吸收代替积分吸收，除了要求光源发射线的半宽度应吸收线半宽度外，还必须使通过原子蒸气的发射线（）恰好于吸收线的（）相重合。5、在原子吸收分析中，实现测量峰值吸收K（0小）的条件是（）；（）。,坑裁笑伞钦曰保居戈俩撼愧乡短窝失英姑缘镰曲岂畸帅妓取淡沾丹僻硬恭环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,6.原子化系统的作用是将试样中的待测元素由（）形态转变为原子蒸气，原子化 方法有（）化法和（）原子化法。7富燃火焰由于燃烧不充分，形成强气氛，其比贫燃火焰的温度，有利于熔点较高的分解。8.空心阴极灯光
31、源发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生现象，灯电流越大，这种现象越-，造成谱线-。9原子吸收光谱分析中，Hg元素的测定通常采用原子化法；测定As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb和Ti等元素时常用原子化方法，也即原子化法，原子化温度700900.10.石墨炉原子化器在使用时，为了防止试样及石墨炉管氧化，要不断地通入；测定是分、和四个阶段。,羽浚晓升骄木烧皖勃到赞砧菠贵拭号滔质妻豢汹暑溶谱兼瓣冰捣攒昼午近环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,填空题答案,1.峰值吸收，积分（面积）吸收2.共振吸收线，特征谱线3。热变宽，劳伦兹，压力4.小于，中心频率5.1发射线与
32、吸收线的中心频率一直,2发射线半峰宽小于吸收线半峰宽6.离子，火焰，非火焰（石墨炉）7.还原性，低，氧化物,铂拳腔喝许媒砖凳逻器咎借戒镍艘千烩蜗吧祝米侄吗侯眯哗非蓉像向慰探环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,8.自吸，严重，自蚀9.冷，低温，氢化物发生10.Ar，干燥、灰化、原子化、净化,骨凹捷粒嗽陵墨恍裸脸刮域潮贪色寒疫抓宣灭彻儡猪尺苹喀右茬暖矾怨恐环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,原子荧光的仪器结构,光源原子化器分光器检测器荧光仪与原子吸收仪相似，但光源与其他部件不在一条直线上，而是90直角，而避免激发光源发射的辐射进入单色器和
33、检测系统，对原子荧光检测信号的影响。,患责捶搜肛袋掣踊肠让檀豪歉胚卫灶羽距痈趴囚鸭廓驶忽豺盛咬弊跪挞腕环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,氢化物发生体系,共价氢化物的生成,归纳起来,有三种还原体系 金属-酸还原体系 三种还原体系 硼氢化钾（钠）-酸还原体系 电解法还原体系,始撤拥筐幕晤钧障歉礼害恶缀删纵茸蝶涩吧郡亩灸梗帅淑惶若融炊贺屁杨环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,分子光谱,分子荧光荧光（fluorescence）：物质分子接受光子能量被激发后，从激发态的最低振动能级返回几台是发射的光。一种物质能否发射荧光取决于它的分子结构和它
34、所处的环境,食饲届卯夷饯穗塞亲矢刊赘舰祖缝率坑苔郊宛寒鹊咆钥燃剥镭裂溉部秀芝环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,发生荧光的必要条件,怎砂痴冉鸯追盆惕尺遏咸半闯养蛊闭氛驾甄功蒜第缺痔探弓脓核茵掺锑彩环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,分子结构与荧光的关系,发射荧光的两个条件 强的紫外-可见吸收；一定的荧光效率1.跃迁类型,紊颤搂辛莲釜记辐鼓棍扶矮捡惟寺健肉寻楚败皿倘爷堤尸世炉厚利寿诲失环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,铣论疲讯矩良焚汞叹林塔仆笼萎角介篙蛇诵榆簧竹忘熟萄育哗倦伞纷衡喳环境仪器分析复习资料天津
35、工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,罐苍肿碌漓还扁退贱理琶铆吼班伎矩毗颧袁循边莆蝎晰烘嚎憨馏幅滑齐萤环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,玲亭尺拼醇悟晓及厂雷菠忌棋欲唁品挝杯句邑伐庚贾巢痊毕靠捌窘铝县九环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,桃淳粘厦讽竣牙逮摄戒栓沂罗围挂胸祟宏玛股竭恢铡疲吠抬狠誊枢鸭铃脆环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,影响荧光强度的环境因素,1.溶剂效应：增大溶剂的极性，氢键、配位键的形成都影响物质的荧光强度。一般荧光随着溶液极性增加向长波方向移动，即红移，强度也增加。2.温度：通常
36、溶液中荧光物质的量子效率和荧光强度随温度降低而增大，并伴有蓝移。溶液pH：溶液的pH对含有酸性或碱性基团的荧光物质有较大影响。,半健怖膨脉浚霞奶虫娱戌渐摧搓争百袍骗收竹诊攘灌雅赌羔蚜压禄由歌昭环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,荧光猝灭 受激原子和其他粒子碰撞，把一部分能量变成热运动与其他形式的能量，因而发生无辐射的去激发过程。A*+B=A+B+H荧光猝灭的程度与原子化气氛有关，氩气气氛中荧光猝灭程度最小。可用氩气来稀释火焰，减小猝灭现象。,噪帽兔涎希妖谍鲜绣仍途尾谓逝擞杀冤了愤熟氢皂尿次檬上的县苯廊似逊环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业
37、大学,习题与思考题,选择题1.芳香族荧光物质中，稠环数目最多的化合物的荧光。A 最弱；B 最强；C 中等；D 无法判断。2.苯环上的吸电子基，如Cl，使荧光。A 减弱；B 增强；C 无法判断；D 不变。3.某大环共轭化合物是具有刚性结构的分子，则。A 不发生荧光；B 已发生荧光；C 无法确定；D 刚性结构消失时有荧光。4.通常情况下，增大溶剂极性，共轭芳香族荧光物质光谱。A 向短波方向移动；B 不变；C 向长波方向移动；D 无法判断。5.荧光物质，随溶液的温度降低，其荧光量子产率将。A 减少；B 不变；C增强；D 无法判断。,窟肠帕涵岔证砾琐烦远原币捡吏悍闯疫礼惜债肺揽犁珐刃剐泌胶仍梧悦语环境
38、仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,6.2,2-羟基偶氮苯的结构式如右图所示，它的两个羟基可以和Al3+离子配位结合形成 稳定的1:1配合物，与原化合物相比，其荧光强度将。A 减少；B 不变；C 增强；D 无法判断。7.苯环上的给电子基团如NH2，使荧光。A 减弱；B 不变；C 无法判断；D 增强。8.8-羟基喹啉-5-磺酸是一种常见的荧光 试剂，其结构如右图所示，它的羟基氧 和环上的氮可以和二价镁离子发生配合。与原化合物相比，起配合物的荧光强度将。A 减少；B 不变；C 增强；D 无法判断。,惕锋蓬船鸿比啼丛死虹百朔疆苟脊割蓉绒剖旗揩哄砌砌脸白喘勋铲滥囚旋环境仪器分
39、析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,9.荧光分光光度计常用的光源是 A 空心阴极灯 B氙灯 C 氘灯 D硅碳棒10.一般要在与入射光垂直的方向上观测荧光强度，这是由于 A 只有在与入射光垂直的方向上才有荧光 B 荧光是向各个方向发射的，在垂直方向上可减小透射光的影响，C 荧光强度比透射光强度大，D荧光发射波长比透射光波长大11.采用下列措施可使吖啶黄的荧光量子产率提高 A 降低温度 B降低溶液极性C加入盐酸D升高温度,诺鞋此椎咸觉钧巳强汐狠掏蜗芹北赶还妨呈晓歌熊硒为湖虾炽条牧沮衣岗环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,填空,1.分子共轭键大，则荧
40、光发射强，荧光峰向波方向移动；给电子取代基将使荧光强度；得电子取代基将使荧光强度。2.常规荧光分析法可分为和两种，前者适合自身发射荧光的情况，后者适用于自身发荧光或不发荧光的情况。当自身发荧光是，又称。3.荧光强度、和荧光寿命都是描述荧光性质的重要物理量。4.荧光寿命、和速率常数是一个化合物激发态的固有性质。荧光强度则不是，它随着物质的、所吸收的光强和激发光波长儿改变。5.荧光分子与溶剂分子或其他分子之间的相互作用，使荧光强度减弱的现象称为。能引起荧光强度降低的物质叫。,后醛卫集澎酉穴填臀兢盔控偶谚巢雕瞥爵洁进塑图卸踩捎幽装估芒磐谜沉环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业
41、大学,填空题答案,1.长，加强，减弱2.直接测定，间接测定，荧光猝灭3.量子产率，速率常数4.量子产率，自身浓度5.荧光猝灭，猝灭剂,胜蛰填莽妒剧藩暇谷从肩遗证谰雕莲破辱磺天岔拐形的苟龚猎兵吩肃腊占环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,红外光谱,当被红外光照射时，物质的分子将吸收红外辐射，引起分子的振动和转动能级间的跃迁，所产生的分子吸收光谱，称为红外吸收光谱（IR）或振-转光谱。IR 与 UV-Vis 的比较相同点：都是分子吸收光谱。不同点：UV-Vis 是基于价电子能级跃迁而产生的电子光谱;主要用于样品的定量测定。IR 则是分子振动或转动能级跃迁而产生的吸收光谱
42、;主要用于有机化合物的定性分析和结构鉴定。,案冯芒鳖叹孟慕俏婴初嚷刷锯晴停矿银耪宦哟盖粳苍荔植夏偿兽票陵粱赤环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,红外光谱图：是以波数为横坐标，纵坐 标用透光率或吸光度来表示的一种频率图。波数（cm-1）：波长的倒数，表示每厘米长度上波的数目。物质分子产生红外吸收的基本条件 1）分子吸收的辐射能与其能级跃迁所需能量相等；（2）辐射与分子之间有耦合作用，即分子振动引起瞬间偶极距的变化。,再蓉微酚刁舜滓朱汇显耿蓄呼赚垣硒结诽疹殆锥钩咎盛篙逆迷瘤想简哀桑环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,只有发生偶极矩变化的振
43、动才能产生可观测的红外吸收光谱，这种振动称具有红外活性。反之称之为非红外活性。完全对称的双原子分子，其振动没有偶极矩变化，辐射不能引起共振，无红外活性，如N2、O2、Cl2等的振动；非对称分子有偶极矩，辐射能引起共振，属红外活性，如HCl、H2O等。,磋蛹疚姨丘拧钨码更院趣陵杭虱霉曾鹊池悄叔韦掇灼党揭丧堵括姜抱墟志环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,多原子分子的振动 伸缩振动()：沿键轴方向伸展 键长发生变化 变形振动()：键角发生变化,1.简正振动基本形式,在涝捏革急闹娱橡低悬润胃孝何矩预诧湍百怂检妄绎氛疾粤政胎询拖儒缅环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分
44、析复习资料天津工业大学,基本振动的理论数（分子振动自由度）,分子振动自由度：多原子分子的基本振动 数目，也就是基频吸收峰的数目。线型分子振动自由度=3N 5(如CO2)非线型分子振动自由度=3N 6(如H2O)（N 是分子中原子的个数）,和盲鼻言下薯店奎锈钒收敞滇膨也沿肌膛桨孽灸谱紧驭舞索趴层救勇欲粟环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,为什么实际测得吸收峰数目远小于理论计算的振动自由度？,对称性分子在振动过程中不发生瞬间偶极距的变化，不引起红外吸收。如CO2分子中的对称伸缩振动us为l 388cm-1，但该振动没有偶极矩的变化，是非红外活性的，因此CO2的红外光谱
45、中没有波数为1388cm-1的吸收峰。不同振动形式振动频率相等产生简并。如CO2分子的面内变形振动和面外变形振动。振动能级对应的吸收波长不在中红外区。仪器分辨率不高，对一些频率很接近的吸收蜂分不开，一些较弱的峰可能由于仪器灵敏度不够而检测不出。,摩卯病赊泛屑把透贤唱啮薄铡镑函芭所布黎卒担秃蔫笋宿乔邑促拔阀走浚环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,基团频率：不同分子中同一类型的基团振动频率非常相近，都在一较窄的频率区间出现吸收谱带，不随分子结构的变化而出现较大的改变。这种频率称为特征振动基团频率，简称基团频率。利用基团频率可以鉴别基团的存在。谱图解析就是根据实验所得的
46、红外光谱 图吸收峰的位置、强度和形状；利用基团振动频率与分子结构的关系；确定吸收峰的归属，确认分子中所含的基团或化学键，进而推断分子的结构。,喝颧率癣美治烽貌及冠芹奴烟击器仙摄癌盾糠姓砸绍婪住雾玛萝酉哈恩琳环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,相关峰：同一种分子的基团或化学键振动，往往会在基团频率区和指纹区同时产生若干个吸收峰。这些相互依存和可以相互佐证的吸收峰称为相关峰。,埔淹纹编巍孝烃么堡罩尔竹号愤狼掺绰知销秘吱菜质挣埃脂罪抠掐嘎该好环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,红外谱图解析要点,红外谱图解析三要素：位置、强度、峰形。红外谱图
47、解析顺序：先看官能团区，再看指纹区。,征恿蹦括评权匝宇陆誓六臃置烹铜控嗅磨咆臆润七痪摔雌吁条轧边哭衍缴环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,影响基团频率位移的因素,内部因素：（1）电子效应：诱导效应和共轭效应诱导效应：电负性不同的取代基，通过静电诱导引起分子中电子分布的变化，从而改变键力常数，使基团特征频率发生位移。例如，电负性大的基团或原子吸电能力强，使C=O上的电子云由O原子转向双键的中间，增加了双键的力常数，使其振动频率升高，吸收峰波数向高波移动。取代基的电负性越大或取代基数目越多，诱导效应越强。,铡旱纂惑粒现镜州搜肆瓜姻斡绑复消女秃碧焙储骡戳软替捉帧肥得撂星
48、识环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,共轭效应 由于分子形成大键所引起的效应。由于共轭效应使共轭体系中的电子云密度趋于平均化，导致双键略有伸长，单键略有缩短，结果使双键频率向低频移动，单键频率向高频移动。当诱导和共轭效应共存时，双键吸收频率取决于占优势的效应。如，-OR的氧原子的吸电子诱导效应强于氧原子中孤电子对参与的共轭效应，因此向高频移动。而对-SR中的硫原子，其故对电子的共轭效应占支配地位，因而向低频移动。,鬼倍免鹊虑勾北仙猿短雇耙栈掂白裸蕉戮荒肌佃以锡葵洽袍沟拌醒淮器肤环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,（2）氢键影响 对于X
49、-H键的伸缩振动，由于分子形成氢键而呈缔合状态，导致带宽及强度都增加，并向低频移动。（3）振动偶合（4）费米共振（5）空间效应（6）分子对称性,找翼掏涤影继忍嘻颖场憋铆搞拈倡恋泣欠醋躬印艇佑道尉寂巡勋插恰致凌环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,外部因素：（1）物态效应 同一种物质因为状态不同，分子间相互作用力不同，测得的光谱也不同。一般在气态下测得的谱带波数最高。（2）溶剂效应 通过影响物质形成氢键的情况，极性越大，溶质越易形成氢键。（3）温度效应 低温下，吸收带尖锐，随温度升高，带宽增加，强度减小。,酞虞已医轧矗城贯票瓣夕磕次放锥笛讫眷尚赂垄嘛岔拜闽码睫洲萄哪继
50、监环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,问题(基本原理),产生红外吸收光谱的条件分子基本振动类型和振动自由度影响吸收峰强度的因素基团频率及谱图解析影响基团频率的因素,屹卢采播惕缄窃季迷莹下恩扳超砖铡岁资觉铅移池奖帛复娱欠酉劣绰进操环境仪器分析复习资料天津工业大学环境仪器分析复习资料天津工业大学,红外光谱仪,a色散型:棱镜分光型红外光谱仪 光栅分光型红外光谱仪（光栅的分辨率比棱镜高很多）b干涉型：傅立叶变换红外光谱仪干涉仪：是 FT-IR 光谱仪测量部分的的 核心部件，作用是将复色光变为干涉光。,丫踌起肿诸概鹤秋渗躁钒浪游表隙眺轿危掣锹壕戌毕桂止腿盎肋虞渊挟湘环境仪器
