第十章

1. 第十章 原子放射光譜法 Atomic Emission Spectrometry

2. 目錄 10A. 使用電漿光源之放射光譜法 10B. 使用電弧與電火花之放射光譜法 10C. 使用於光學放射光譜法的多樣化光源

3. 10A 使用電漿光源之放射光譜法 • 電漿乃是含有相當數量之陽離子與電子的導電性氣態混合物(兩種粒子之濃度值必須能夠維持淨電荷值等於零)。 • 通常在放射分析操作中，會使用氬氣電漿，雖然來自樣品的陽離子也會有較少的存在數量，但是主要還是以氬離子與電子為導電物種。 • 一旦氬離子在電漿中形成之後，就能夠從外界來源吸收足夠量的能源，以維持在電漿中持續發生游離反應所需要的溫度值；此時電漿溫度約高達10,000 K。 • 有主要的三種高溫電漿類型可供使用： • 誘導耦合電漿(ICP) • 直流電式電漿(DCP) • 微波誘導電漿(MIP)

4. 10A-1 誘導耦合電漿光源 • 典型之誘導耦合電漿光源的火炬，乃是由能夠讓氬氣流之流體通過的三只同心圓形狀之石英管所組成的。 • 環繞這只圓管之頂端的是，由無線電頻率產生器所供給能量之水冷式誘導線圈，通常頻率在27.12或40.68 MHz時，可以產生0.5至2 kW的功率值。 • 使用特斯拉線圈所產生之火花來讓流動氬氣之游離反應開始進行。 • 所產生之離子與其相關的電子，再與由誘導線圈所產生之擾動式磁場作用。 無線電頻率感應線圈 切線的氬電漿助流 氬氣中的樣品氣溶膠或蒸氣 圖10-1 典型之誘導耦合電漿

5. 以這種方式所形成之電漿，其溫度值大到足以需要使用外層石英圓筒進行熱隔離處理。以這種方式所形成之電漿，其溫度值大到足以需要使用外層石英圓筒進行熱隔離處理。 • 可以藉由讓流動之氬氣，以如圖示之箭頭方向，垂直流經圓管之管壁，來達到這種隔離過程。 • 垂直氣流能夠冷卻中心圓管之內壁，而且會以輻射狀的方式將電漿予以集中。 • 在大多數儀器商的設計中，會以90°旋轉火炬，使得火炬能夠與光譜儀系統，呈現為水平排列。 • 典型火炬中之氬氣流速很大，所以操作一台ICP光譜儀的費用是相當可觀的經費(每年需要數千美元)。 • 在1980年代，市場上已經出現有低流速、低功率的火炬類型。 10A-1

6. 樣品導入方式 • 可以流速約為1 L/min的氬氣流將樣品，經由中心石英圓管導入ICP中。 • 樣品可以是氣溶膠、加熱形成之蒸氣、或者細碎之粉末等各種形式。 • 使用同心圓氣體霧化器導入樣品時，會利用白努力效應(抽氣方式)，將樣品傳送到尖端部位。 • 高流速的氣體再將液體，打碎成各種尺寸大小的細微液滴，接著再輸送到電漿中。 毛細管 外殼 噴嘴 圖10-2 Meinhard氏霧化器。 輸入氣體 輸入液體 10A-1

7. 樣品 • 將液態樣品與固態樣品導入電漿的另一種方法為電熱式蒸發方法。 • 在電爐中，先讓樣品蒸發。接著以氬氣流將蒸氣載送至電漿火炬中。 • 所產生之訊號為瞬間峰線，會類似於電熱式原子吸收方法所產生的峰線。 石墨棒 加熱能源 水冷凝劑 圖10-3 電熱式蒸發器。 10A-1

8. 電熱式蒸發法搭配電漿火炬時，會同時具有各項優點：電熱式蒸發法搭配電漿火炬時，會同時具有各項優點： • 電熱式電爐的微量取樣的能力(~ 5 mL)與低偵測極限(~ 1 ng) • ICP的較大之動力線性工作範圍、可接受之樣品–樣品之精密度(5% - 10%)、無干擾現象、與多元素分析能力 • 使用削磨固體裝置作為樣品導入系統，可以藉由樣品與電弧、電火花或雷射光束作用而產生蒸氣與粒子物質之氣柱，然後再以氬氣流傳送入火炬中，來進行原子化與激發過程。

9. 電漿外觀與光譜(續) • 典型電漿乃是光度很強、明亮而尖端有著火焰般尾部的非透明性核心。 • 這個核心可以在圓管頂端延伸出數毫米，並產生重疊有氬原子光譜的連續光譜。 • 連續光譜乃是因為離子–電子之再結合反應，以及韌致輻射而產生的， • 韌致輻射是，帶有電荷之粒子移動緩慢或者停止時所產生的連續光譜。 • 通常可以在感應線圈上方高約15至20 mm處觀察其光譜，在這個區域之溫度約在6000 - 6500 K之間。 • 此處之背景輻射線幾乎不含有氬譜線，適合應用於分析操作。 10A-1

10. 在ICP光譜儀中，可以採用垂直於軸位的圓弧視角，或者軸位視角。在ICP光譜儀中，可以採用垂直於軸位的圓弧視角，或者軸位視角。 • 相對於圓弧組合方式，軸位排列方式具有一些優點： • 因為較長的光徑而增大的輻射強度與較高的精密度表現，因此也能夠達到較低之偵測極限值(當使用超音波霧化方法時可以降低2到30倍) 。 • 它的缺點是： • 必須從光徑中除去較冷卻的電漿尾部，以避免來自氧化物的干擾效應，同時相對於圓弧排列方式，採用軸位組合方式，會很難以避免掉光譜儀之光學組件的熱分解或者污染物分解等現象。

11. 分析物之原子化與游離化(續) 距線圈上方之高度 • 當樣品原子到達觀測點時，會滯留約2 ms。在這段滯留期間，分析物會處於5500至8000 K的溫度範圍中。 • 這段時間長度與溫度值大約是，使用於火焰法之最高溫燃燒火焰(乙炔–氧化亞氮)的二至三倍之數值。 • 比起使用火焰而言，在電漿中的原子化過程會較為完全，而且出現的化學干擾問題也會較少。而令人訝異的是，游離干擾之效應也是很小 樣品氣溶膠 圖10-4 典型誘導耦合電漿光源之溫度剖面圖示。 10A-1

12. 使用電漿光源尚有其他的一些優點： • 原子化過程是發生在具有化學惰性的環境中，因此藉由抑制氧化物之形成反應，來延長分析物生命期。 • 不會發生自身吸收與自蝕效應。所以，通常能夠獲得跨越好幾個濃度數量級的直線性校正曲線。 • 在電漿中能夠產生相當的游離反應，因此它會是ICPMS方法的一種優良離子源。

13. 10A-2 直流電電漿光源 陰極塊 電極 • 直流電電漿噴射器在1920年代就曾經被首次報導過，而直到1970年代之後，才有第一種商業化DCP放射光源問世，如今這種光源已經相當普及了。 • 這種電漿噴射光源乃是由三只電極以倒Y型排列而組成的。 • 樣品會被吸取送入於Y型之兩臂中間，並在此處進行原子化、激發與測量等過程。 激發區 電漿柱 陶瓣 電極 電極 Ar 陽極塊 Ar 陽極塊 圖10-5 三電極型DCP光源的圖示。 樣品與Ar

14. ICP與DCP之比較(續) • 相對於ICP，由DCP所產生之光譜其譜線數目較少，而且在DCP產生的譜線主要是來自原子而非離子。 • 與使用ICP時所獲得之靈敏度相比較時，DCP所能夠獲得的靈敏度在約小於一個數量級到大約相等的範圍之間。 • ICP與DCP兩種系統之再現性則是很類似的。 • DCP所消耗之氬氣量會明顯地較少些，而它的輔助性電源也會較簡單而價廉。 • 相對於ICP，DCP更適合處理有機溶液與含有高固體含量的水溶液。 10A-2

15. ICP與DCP之比較 • 使用DCP時，會因為在高溫區域中只有短暫的滯留時間，所以樣品的蒸發過程通常是較為不完全的。 • 使用DCP時，最佳目視觀測區域也是相當狹窄，因此必須非常小心地將光學元件對準這個區域，以增強光源的影像。 • 因為每隔數個小時就必須更換石墨電極一次，而使用ICP時，則很少需要維護工作。

16. 10A-3 電漿光源式光譜儀(續) • 表10-1列出理想之電漿放射光譜儀的一些最重要性質。

17. 10A-3 電漿光源式光譜儀 • 在目前，理想之光譜儀尚未問世，其部分的原因乃是因為這些性質中有一些是相互矛盾的。 • 在最近所研發出的新型儀器已經逐漸符合在表10-1所表列的其中許多理想的性質。 • 目前的電漿放射光譜儀在設計、效能特性、與波長範圍都變化很大。大多數的儀器都涵蓋了170至800 nm的紫外光–可見光光譜範圍。 • 少數儀器裝配有真空環境下的操作配件，因此能夠將紫外光範圍延伸至磷、硫與碳等元素都具有其放射譜線的150到160 nm。

18. 使用於放射光譜法的儀器有三種類型：順序型、同步多管道型，以及傅立葉轉換型。使用於放射光譜法的儀器有三種類型：順序型、同步多管道型，以及傅立葉轉換型。 • 在目前，傅立葉轉換型儀器之使用性並不普及。 • 順序型儀器通常被程式設定成，會由一種元素的譜線轉移至第二個元素之譜線，且在每一支譜線處會暫停足夠的時間來測量強度值，以便於能夠獲得令人滿意的訊號–雜訊比值。 • 同步多管道型儀器被設計成，能夠同時或者幾乎測量到眾多元素之放射譜線的強度值。 • 順序型與多管道放射光譜儀都有兩種常見類型，其中一種是使用傳統光柵的光譜儀，另一種則是使用階梯光柵之光譜儀。 10A-3

19. 順序型儀器 水銀照射器 雙檢測器 電腦控制查看鏡 極板 全像攝影板 濾片轉盤 電漿火炬 圖10-6 使用於順序型ICP光學放射光譜儀的光學圖示。 10A-3

20. 大多數順序型儀器都配備有如圖示的單光器。 • 通常所使用之光柵為每毫米具有2400或3600條溝槽的全息影像類型。 • 這類型儀器的其中數種在進行掃描時，會以數位控制之步進式馬達來轉動光柵。 • 在其他某些儀器設計中，會將光柵予以固定，再將狹縫與光電倍增管沿著聚焦平面或聚焦曲面移動著。 • 如圖示的儀器配備有兩組狹縫與光電倍增管，其中一組應用於紫外光範圍，而另一組則應用於可見光範圍。 10A-3

21. 迴轉掃描型光譜儀 • 在由數以百計之譜線所組成之複雜光譜中，若需要掃描一個大的波長範圍，會浪費相當長的時間，且是完全不符合實際的作法。 • 迴轉掃描型光譜儀使用倍速(或者多倍速型)馬達來驅動光柵，或者驅動偵檢器與狹縫。 • 當進行迴轉掃描時，在缺乏有用數據的波長範圍中，所浪費之時間可以達到最少化，但是又可以應用足夠時間來取得分析物譜線之強度值，因而能夠獲得令人滿意之訊號–雜訊比值。 • 在圖10-6中所表示的這種儀器，能夠在5 min之內，依序迴轉到十五種元素的譜線處，並同時記錄下它們的強度值。 • 然而在一般上，比起多管道同步型儀器，這種儀器之操作速度還是較慢，且會消耗較多的樣品量。 10A-3

22. 掃描式階梯光柵型光譜儀 • 階梯光柵型光譜儀能夠做為掃描型儀器或者同步多管道型儀器。 • 當進行掃描時，可以將光電倍增管沿著x軸與y軸方向移動，以便於對位於單光器之聚焦平面上的光圈平面進行掃描。 • 這種儀器也可以採用迴轉掃描方式進行操作。 • 藉由在光圈平面上的適當狹縫位置後面連接上數只小型光電倍增管，這種儀器也就能夠轉換成多管道型多光器。 光縫板 電腦調整之光源鏡 Echelle 光柵 菱鏡/透鏡 平面鏡 入口縫 光源 平行鏡 圖10-7 階梯型攝譜儀系統之圖示。 10A-3

23. 多管道型光譜儀 • 同步多管道型儀器有兩種常見類型：多光器型和攝譜儀型。 • 多光器型使用一系列光電倍增管做為偵測之用。 • 攝譜儀型則使用二維電荷注射裝置(CIDs)或電荷耦合裝置(CCDs)做為其傳感器。 • 較老舊的儀器類型則採用照相乳化方式做為傳感器。 10A-3

24. 多光器 軟管 羅蘭圓圈 PMT能量供應器 鏡 凹面繞射柵 • 在一些多管道型放射光譜儀中，會沿著如圖示之Paschen氏-Runge氏設計方式的光柵多光器之聚焦曲面的各個固定狹縫位置，放置多只光電倍增管。 光電倍增管偵檢器 整合電子器 可動式主要狹縫 通道狹縫 水銀口徑照射器 鏡 窗 透鏡 狹縫 分析者終端機 二方位鏡 透鏡 圖10-8 直接讀値型ICP放射光譜儀。

25. 在這種儀器中，將入口狹縫、出口狹縫、與光柵表面等各項沿著羅藍圓圓周放置，而羅藍圓之曲面就相當於是凹面光柵的聚焦曲面。在這種儀器中，將入口狹縫、出口狹縫、與光柵表面等各項沿著羅藍圓圓周放置，而羅藍圓之曲面就相當於是凹面光柵的聚焦曲面。 • 在這些儀器中，為了增加所需要之新元素或者想除去不需要之元素，而改變其中的譜線組成時，索價也不昂貴。 • 使用光電倍增管做為傳感器之多光器型光譜儀可以採用電漿，以及電弧和電火花等兩種光源。 • 這種儀器通常相當適合被應用於快速之例行分析工作。 • 光電式多管道型光譜儀也具有很好之分析精密度。 • 在理想條件下，相對於樣品數量，其再現性可以達到1 %的數量級以內。 10A-3

26. 電荷注射型儀器 • 已經有數家儀器商出售有以階梯光柵型光譜儀和二維列陣裝置為基礎之多管道同步型光譜儀。 • 圖示的光譜儀之光學能夠使用氟化鈣稜鏡搜尋階梯光柵連續產生之光譜級數。 • 所使用之傳感器為8.7 mm乘6.6 mm尺寸大小且含有94,672只偵檢器元件的CID。 • 為了消除傳感器元件內之暗電流值，這種元件可置放於液態氮低溫保持器中，以維持135K溫度值。 Toroidal照相鏡 電荷注射偵測器 摺疊鏡 球面平行鏡 開關窗 菱鏡 ICP源 狹縫 物鏡 圖10-9 使用電荷注射裝置之階梯光柵型光譜儀的光學圖示。 10A-3

27. 可以使用39只稱為讀出窗片的偵檢器元件來監測每一條光譜譜線。可以使用39只稱為讀出窗片的偵檢器元件來監測每一條光譜譜線。 • 通常就如「檢視窗片」的一只窗片投影所表示的，光譜譜線會聚焦於窗片的9個中心元件上，而其中在中心組的兩旁各有15個元件，則可以提供出背景強度值數據。 • 在圖10-10b之譜線強度值，是讀出窗片對鐵之297.32 nm譜線所獲得的記錄值。 圖10-10 CID的表面圖示與鐵之譜線強度値圖示。 檢驗視窗 讀出視窗 電荷注射

28. 相對CCD，CID的一個有用之特點在於，對於元件在任何瞬間中所累積之電荷量，都能夠以非破壞性方式進行監測。相對CCD，CID的一個有用之特點在於，對於元件在任何瞬間中所累積之電荷量，都能夠以非破壞性方式進行監測。 • 為了使得譜線強度之測量工作，可以儘可能地迅速和有效率性，在起始時，只讀取在窗片中9只中心元件的電荷累積量，以判別是否已經累積有足夠之電荷量，以便於能夠獲得令人滿意之訊號–雜訊比值。 • 接著才會再讀取其餘兩組各15只元件，以便於對所觀測之譜線強度值進行背景輻射量之修正工作。 10A-3

29. 可以藉由小型汞燈所放射出的253.65 nm之汞譜線做為參考標準，對前述之光譜儀進行週期性波長值檢量工作。 • 可以藉由影像監視器與互動式標記，而以目視檢測方式對樣品中所含之元素種類，進行辨識工作。 • 使用ICP激發光源時，已經有報導出，對於大多數元素而言，其偵測極限在每毫升零點幾奈克至10 mg奈克的範圍之間。而對於磷與砷之非金屬元素而言，其偵測極限則會高達100倍。 10A-3

30. 電荷耦合型儀器 Schmidt 交錯分離器 平行器 可見光菱鏡 入口縫 可見光菱鏡 紫外光偵檢器 ICP火炬 圖10-11 使用CCDs之片段陣列的階梯光柵型光譜儀。 10A-3

31. 在圖示中為，使用兩組階梯光柵系統與兩組CCDs的市售光譜儀之光學圖示。在圖示中為，使用兩組階梯光柵系統與兩組CCDs的市售光譜儀之光學圖示。 • 其中一組系統被設計應用於160至375 nm的範圍中，另一組則被設計應用於375至782 nm的範圍中。 • 當輻射線從電漿中經由狹縫進入光譜儀之後，就會以階梯光柵對輻射線進行色散處理。 • 落在施密特交錯色散元件之輻射線，則會依紫外光輻射線之級數進行分離，同時也會將紫外光與可見光分離開來。 • 施密特元件是由刻劃於球面之光柵所組成的，其中心點有小孔，而能夠讓可見光通過並到達一只稜鏡處。 10A-3

32. 由許多次級列陣或列陣片段所組成的一種特殊偵檢系統，乃是在一只矽單晶片上製造出來的。由許多次級列陣或列陣片段所組成的一種特殊偵檢系統，乃是在一只矽單晶片上製造出來的。 • 都能夠依據顧客之要求而決定出每一組次級列陣的位置，因此就能夠讓72種元素中的每一個元素，就有三到四支主要的放射譜線落於其表面上。 • 因為每一只列陣片段都分別予以定位，所以電荷累積時間可以在一個相當大的範圍內發生變化，因此其動力線性範圍就能夠達到105以上。 • 雖然系統中僅有224只的這種列陣片段，但是多重譜線可落在這許多只列陣 上，因此可以同步 監測約6000條譜線 介面邏輯 時間線 光敏感 A-記錄器 控制線 定址線 儲存 B-記錄器 電子訊號輸出 輸出 C-記錄器 保護帶 圖10-12 陣列片列的圖示 10A-3

33. 這種光譜儀在電腦操控的條件下，其中的一只鏡片能夠將輻射線導引至光學系統中，因此電漿的視角可以是軸位型、圓弧型、或者混合使用之。這種光譜儀在電腦操控的條件下，其中的一只鏡片能夠將輻射線導引至光學系統中，因此電漿的視角可以是軸位型、圓弧型、或者混合使用之。 • 這種安排方式也能夠讓光譜儀訊號達到最佳化。 • 整體光學系統是密封於充氣式溫控封裝套件中，因此來在樣品與樣品之間，能夠藉由氣動擋板，以保護隔離來自電漿的強烈UV輻射線，以延長輸入鏡片的使用壽命。 • 將汞燈建置在擋板機制中，能夠週期性地校正光譜儀。 • 市面上也有涵蓋163 - 782 nm或者其中片段部分之光譜範圍的不同模式之光譜儀類型。 10A-3

34. 組合型儀器 • 圖示為Paschen氏-Runge氏多光器與模組化列陣偵檢器等兩者的一種有趣且有用之應用性。 • 因為它具有相對較小的設計形式(115 cm寬x 70 cm深)，所以這種光譜儀相當適合應用於工業實驗室與環境實驗室等兩者的實驗桌分析操作工作與例行性用途中。 圖10-13 同步型CCD-ICP光譜儀的組件。 10A-3

35. 傅立葉轉換型光譜儀(續) • 自1980年代初期開始，就有一些研究學者提出，可以將傅立葉轉換型儀器應用於紫外光–可見光之光譜範圍中。 • 許多研發工作投注於將這種儀器配備著ICP光源，而能夠進行多種元素之分析工作。 • 傅立葉轉換型儀器的優點包括： • 具有較大之波長涵蓋範圍(從170 nm至> 1000 nm) • 快速 • 高解析度 • 高準確度之波長測量操作 • 較大之動力線性範圍 • 小型化 • 高光學通過率等各項。 10A-3

36. 傅立葉轉換型光譜儀 • 然而這種類型之紫外光–可見光儀器通常並不會具有多重性之優點，甚至在有些條件下，還會多重性所帶來之缺點。 • 這種缺點之成因乃是因為紫外光–可見光譜儀器則受限於光源之射出雜訊值與閃爍雜訊值。 • 在1980年代中期，紫外光–可見光傅立葉轉換型儀器首次上市。 10A-3

37. 10A-4 電漿光源之應用性 • 電漿光源能夠放射出含有眾多之特性放射譜線，使得它們可以被應用於定性元素分析與定量元素分析工作上。 • 相對於其他放射光源，ICP光源與DCP光源都能夠獲得較佳之定量分析數據。 • 這種成果之品質可歸功於： • 高安定性 • 低雜訊值 • 低背景值 • 無干擾現象。 • ICP光源在偵測極限值的效能表現，會比DCP光源還要好些。 • DCP之購置成本與操作費用都較為便宜，而且在許多應用性的表現上都非常令人滿意。

38. 製備樣品 • ICP放射光譜儀主要是應用於，對於可溶解或懸浮於水或有機液體之樣品，進行定性分析與定量分析工作。 • 電漿放射方法也可以直接應用於固態樣品之分析工作上。 • 固體之懸浮溶液也能夠以巴賓托霧化器來處理之。 10A-4

39. 偵測之元素種類 • 在理論上，所有金屬元素都能夠使用電漿放射光譜法來偵測之。 • 但是當偵測硼、磷、氮、硫與碳時，因為這些元素之放射譜線波長值會低於180 nm，所以必須在真空中使用光譜儀才能進行這些測量工作。 • 由於受限於兩個困難之處：(1)可以適用於其他大多數元素的折衷性操作條件，並無法適用於鹼金族；且(2)Li、K、Rb與Cs等元素之大多數顯著譜線的波長值都位於近紅外線範圍中，因此這種光譜法並不適合應用於鹼金族金屬。 • 由於出現有這種類型的問題，所以通常上，電漿發射光譜儀只能夠被使用來偵測約60種元素。 10A-4

40. 圖10-14 以週期表表示出偵測能力與可用之譜線數目等各項特性。 10A-4

41. 譜線之選擇性 • 在圖10-14的週期表中表示出，ICP放射光譜儀對於各種元素的應用性。 • 檢視圖10-14可以觀察到，大多數元素都具有可供應用於辨識與偵測等用途的數條主要譜線。 • 在數份文獻中，也可以查尋到超過70種以上元素之主要譜線的相關強度資料。 • 因此對於任何一種元素之偵測工作，通常都可以查尋得到其適合之譜線。 • 所以進行譜線波長之選擇時，應該考慮到樣品中是否有其他何種元素存在著，以及這些元素是否會出現有重疊譜線的任何可能性。 10A-4

42. 校正曲線(續) • 電漿放射光譜儀之校正曲線，最常以正比於譜線強度值的電子訊號值相對於分析物濃度值之函數關係來作圖。 • 當濃度之跨越範圍很大時，也可以改用log-log關係作圖。 • 校正曲線通常會呈現出直線性。 • 當跨越較大之濃度值範圍時，就會出現偏離直線性的現象。 圖10-15典型之校正曲線 10A-4

43. 校正曲線 • 偏離直線性的主要原因乃是因為，介質中未被激發之原子發生了吸收現象，因而會減弱輸出訊號的結果，亦即是發生了自我吸收現象。 • 唯有在高分析物濃度值時，自我吸收現象才會較明顯，並且將使得校正曲線彎向水平座標軸。 • 有時偏離直線性也會因為錯誤之背景值修正過程、或是因為偵檢系統之非直線性感應現象等各項所引起的。 圖10-15典型之校正曲線 10A-4

44. 在放射光譜法中，會使用內標準方法。 • 校正曲線之縱軸座標為，分析物的偵檢器訊號值與內標準之偵檢器訊號值等兩者的比值或者其對數值之比值。 • 請注意！在圖10-16中所有曲線都是具有直線性，而且跨越了幾乎三個數量級的濃度範圍。 • 請注意！其中某些數據是，將不同數量之分析物與內標準品添加入純水中而獲得的。 • 其他的數據是來自於含有相當高濃度值之不同鹽類的溶液。 • 由數據中能夠說明出，其中並未存在有各元素之間的相互干擾現象。 圖10-16 使用ICP光源的校正曲線。 10A-4

45. 如原子吸收光譜法一般，要使用一種或多種標準品來定期修正儀器之飄移現象。如原子吸收光譜法一般，要使用一種或多種標準品來定期修正儀器之飄移現象。 • 這種修正作法有助於改善精密度。 • 使用較高分析物濃度值進行測量操作時，能夠改善精密度。 10A-4

46. 干擾現象(續) • 相對於其他原子化器，使用電漿光源時，化學干擾現象與基質影響效應都明顯地變少。 • 在低分析物濃度值時，來自氬離子與電子之再結合反應所產生之背景放射輻射量，會大到必須要進行審慎的修正工作。 • 對於單光徑型儀器與多管道型儀器等兩者而言，可以使用待測峰線任何一邊的背景讀值，就能夠做為這個修正量。 10A-4

47. 干擾現象 • 對於許多元素而言，其ICP光譜含有許多支譜線，非常有可能會發生光譜干擾現象。 • 現代化電腦操控型儀器之內建軟體具有很好的能力，能夠進行例行之波長與濃度值之檢量操作、光譜分析，以及對重疊之各譜線，進行去迴旋操作。 • 這些特點配合光譜譜線資料庫，對於分析過程中的任何一部分所發生之干擾效應，能夠予以標示出並進行修正處理。 10A-4

48. 偵測極限 • 相對於其他原子光譜方法，使用ICP光源時，所獲得之偵測極限值會是相接近的，或者是較好的數值。 • 相對於其他放射方法或者吸收方法而言，使用電漿激發方法偵測多數元素時，所獲得之偵測極限值約在10 ppb以下。 • 當ICP方法搭配質譜偵測方法時，對於許多元素而言，還能夠再將偵測極限值降低二到五倍。 10A-4

49. 10B 使用電弧與電火花之放射光譜法 • 使用電弧與電火花光源的光譜方法乃是，最先被廣泛應用於分析工作的一些儀器方法。 • 這些技術乃是利用元素在電弧或電火花中被激發產生之放射光譜為基礎的。 • 包括金屬與合金、土壤、礦石與岩石等各種樣品種類，都可以利用這些光譜進行金屬元素之定性分析與定量偵測工作。 • 在定性分析與半定量分析工作中，特別對於金屬工業而言，電弧或電火花光源仍然具有相當的用途。 • 在電弧或電火花光源中，是在一對電極之間的小間距中，進行樣品之激發反應。

50. 10B-1 樣品類型與樣品處理方法 • 在目前，電弧與電火花光源方法幾乎僅限於應用在固體之元素分析工作上。 • 金屬類 • 當樣品為金屬或合金時，藉由在模具中將樣品磨碎、捲折、或將熔融態金屬壓鑄成形，而製造成電極。 • 在理想上，電極的外形應該是直徑在1/8至1/4 in的圓柱體，而將其中一端磨成圓錐狀。 • 對於某些樣品而言，較適合使用一大片金屬的拋光過之平滑表面，來做為電極，再使用圓錐體之石墨棒或金屬棒做為另一支電極。