KWALIFIKACJA CHM4 - TEST WIEDZY NR 10

PYTANIE NR 14.
Zakładając, że analizujesz próbkę nieznanego metalu za pomocą spektroskopii atomowej, otrzymałeś następujące wyniki:
Długość fali (nm)Intensywność
589.0Wysoka
589.6Wysoka
819.4Średnia
Na podstawie tych danych, jaki metal prawdopodobnie analizujesz?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Linie 589,0 nm i 589,6 nm tworzą charakterystyczny dublet sodu, bardzo często obserwowany w spektroskopii atomowej jako silny sygnał diagnostyczny.
Obecność dwóch "wysokich" intensywności w tym obszarze widma wskazuje na Na. Pozostałe metale mają inne najsilniejsze linie w typowych warunkach pomiaru.

Pełne wyjaśnienie:

W spektroskopii atomowej (najczęściej w pomiarach emisyjnych lub w sytuacji, gdy rejestruje się linie promieniowania charakterystycznego) identyfikacja pierwiastka polega na dopasowaniu długości fal linii do znanych przejść elektronowych danego atomu. Każdy pierwiastek ma własny zestaw linii, a część z nich jest szczególnie "diagnostyczna", bo pojawia się często i ma dużą intensywność.

W podanych danych kluczowe są dwie linie: 589,0 nm oraz 589,6 nm, obie o wysokiej intensywności. Ten układ jest klasycznym dubletem sodu w zakresie żółtym widma. Jeśli w widmie pojawia się para bardzo silnych linii blisko 589 nm, to jest to silna przesłanka, że w próbce znajduje się sód (Na) i że to on odpowiada za obserwowane sygnały.

Linia przy 819,4 nm ma intensywność średnią i nie zmienia głównego wniosku: w identyfikacji jakościowej zwykle większą wagę mają najsilniejsze i najbardziej charakterystyczne linie, a także ich układ (np. dublet). Pojedyncza linia o średniej intensywności może pochodzić od tego samego pierwiastka, od domieszki, albo od warunków wzbudzenia/atomizacji, dlatego nie powinna "przykrywać" dwóch bardzo typowych linii sodu.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "Potas": potas ma własne charakterystyczne linie, ale nie odpowiada typowemu dubletowi 589,0/589,6 nm; wybór potasu to częsta pomyłka wynikająca z podobieństwa grupy litowców.
  • "Wapń": wapń w praktyce identyfikuje się po innych, charakterystycznych liniach; sam układ dwóch silnych linii koło 589 nm nie jest dla niego typowy.
  • "Magnez": magnez również ma charakterystyczne linie w innych obszarach widma; brak jest tu typowego "podpisu" Mg w postaci dominujących linii.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w zadaniu pojawia się para linii bardzo blisko siebie i obie są silne, potraktuj to jako "wzorzec" do dopasowania w tablicach/bazach (np. NIST). To często szybciej prowadzi do poprawnej identyfikacji niż analizowanie pojedynczych, słabszych linii.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To typowy układ linii charakterystycznych sodu (dublet w okolicy 589 nm). W analizie jakościowej dwie bliskie sobie, bardzo intensywne linie są "odciskiem palca" pierwiastka i pozwalają szybko wskazać Na, zwłaszcza gdy inne linie są słabsze.
Najpewniej po długościach fal linii diagnostycznych, a nie po samej intensywności. Sód kojarzy się z dubletem ok. 589 nm, a potas z innymi charakterystycznymi liniami. Na egzaminie warto porównywać zestaw kilku linii i ich układ, nie tylko jeden pik.
Pojedyncza linia może pochodzić od domieszki, tła, interferencji lub warunków wzbudzenia. Wiarygodna identyfikacja jakościowa opiera się na zgodności kilku linii z bazą danych oraz na liniach najsilniejszych i najbardziej charakterystycznych (np. dublet). To zmniejsza ryzyko pomyłki.
W AAS (absorpcja) dobiera się linię analityczną lampy dla oznaczanego pierwiastka, więc długość fali nadal jest kluczowa. Różnica polega na tym, że mierzy się osłabienie promieniowania, a nie emisję próbki. W obu przypadkach właściwy dobór/rozpoznanie linii jest podstawą pracy.
Najczęściej: mylenie litowców (Na/K) przez podobne skojarzenia, ignorowanie układu kilku linii i skupienie na jednym piku, oraz przecenianie intensywności bez sprawdzenia długości fali. Pomaga zasada: najpierw dopasuj długości fal, potem oceniaj intensywność.
Wyszukaj formularz linii w NIST ASD, wybierz pierwiastek i stan jonizacji (np. I dla atomu obojętnego), ustaw zakres długości fal obejmujący obserwowane wartości, a następnie porównaj znalezione linie z danymi z zadania. Zwracaj uwagę na grupy linii blisko siebie (dublety/tryplety).
Nie wprost. Opisowa intensywność bez skali i bez warunków pomiaru (matryca, płomień/plazma, parametry aparatu) jest raczej wskazówką jakościową. Do ilościowego wnioskowania potrzebna jest kalibracja, kontrola interferencji i porównywalne warunki pomiaru.
Gdy trzeba szybko i selektywnie oznaczyć lub potwierdzić obecność pierwiastków w próbkach: surowce, stopy, wody, roztwory technologiczne. Metody atomowe (np. płomień, piec, ICP) są szczególnie przydatne dla metali i metaloidów dzięki liniom charakterystycznym.
Wpływ mogą mieć m.in. rozdzielczość spektrometru, poszerzenie linii (temperatura, ciśnienie), interferencje spektralne od innych pierwiastków oraz tło. W zadaniach egzaminacyjnych zwykle przyjmuje się, że podane długości fal są wystarczająco dokładne do identyfikacji.
Ćwicz kojarzenie kilku najczęstszych linii diagnostycznych z pierwiastkami, naucz się pracy z tablicami/bazą (wyszukiwanie po długości fali), i rozwiązuj zadania na dopasowanie widma do pierwiastka. Zwracaj uwagę na układy linii (np. dublet), nie tylko pojedyncze piki.
info

Około 31% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Według specjalistów z branży: "Pozostałe metale mają inne najsilniejsze linie w typowych warunkach pomiaru."

Źródła:

  • NIST Atomic Spectra Database (ASD), Sodium (Na I) – linie w okolicy 589 nm (D-lines), https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html (accessed 2026-02-27)
  • NIST Atomic Spectra Database (ASD), Potassium (K I) – wyszukiwanie linii i porównanie z zakresem 589 nm, https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html (accessed 2026-02-27)
  • Skoog, Holler, Crouch, "Principles of Instrumental Analysis", rozdział: Atomic Spectroscopy (AES/AAS) – identyfikacja pierwiastków na podstawie linii widmowych, wydanie zależne od posiadanego egzemplarza

Materiały:

  • Baza linii widmowych NIST Atomic Spectra Database (ASD) – wyszukiwanie linii po długości fali
  • Atlas/tablice widm emisyjnych pierwiastków dla spektroskopii płomieniowej/ICP
  • Podręcznik z analizy instrumentalnej: rozdział o spektroskopii atomowej (AAS/AES/ICP-OES)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego