CNS 12416-2006 General rules for atomic emission spectrometry《原子发光光谱分析通则》.pdf

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1、1 印月958月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 71.040 K003012416經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 779月14日 958月29日 (共31頁)原子發光光譜分析通則 General rules for atomic emission spectrometry 1. 適用範圍：本標準規定使用原子發光光譜分析儀之定量分析通則。 2. 用語釋義：本標準所用主要用語之定義，除依 CNS 1501化學試藥試驗法通則，CNS 3699化學分析用水， CNS 6490分析化學名詞 (光學部門 )， CNS 9179化學分析法通則， CNS 1

2、1771化學分析及物理試驗許可差總則， CNS 12586分析化學用語 (基礎部門）及 CNS 14640超純水中金屬元素之試驗法外規定如下。 (1) 原子發光光譜分析 (atomic emission spectrometry)：以 ICP、火花放電、弧光放電等，將試樣中所含之分析對象元素 氣化並激發，並測定所得原子光譜線發光強度，以施行定量分析，或者與標準試樣比對波長以施行定性分析之方法。 (2) 光電測光法 (photoelectric detection method)：使用光電倍增管或光電元件，施行光譜記錄及光譜線強度測定之方法。 (3) 攝影測光法 (photographic de

3、tection method)：使用感光材料拍攝光譜線像，與標準試樣比對波長及測定黑度之方法。 (4) 連續測定型分光器 (sequential scanning spectrometer)：將入射光分光，而測定 1條光譜線強度，或依序測定一連串光譜線強度之裝置。 (5) 同時測定 型分光器 (simultaneous spectrometer)：將入射光分光，而同時測定兩條以上光譜線強度之裝置。 (6) 積分時間 (integration time)：將發光強度積分一定時間施行測定時之測定時間。 (7) 曝光時間 (exposure time)：為了測定發光強度，將偵 檢器保持於曝光狀態之時

4、間。主要使用於攝影測光法之用語。 (8) 分析試樣 (analytical sample)：調製至可測定狀態之試樣。 (9) 檢量線製作用試樣，檢量線製作用溶液 (sample for calibration graph, solution for calibration graph)：為了製作檢量線所需之含有已知濃 度分析對象元素之試樣、溶液。 (10) 檢量線校正用試 樣，檢量線校正用溶液 (sample for correction of calibration graph, solution for correction of calibration graph)：為了每一定時間或每一

5、定個數試樣之測定後，校正檢量線所使用之試樣、溶液。 (11) 操作空白 (laboratory reagent blank)：與試樣經相同條件處理（包括分析操作中接觸之玻璃器具與裝置）之水或不含分析對象元素之基質所發出之信號。其係為檢查實驗室環境中之分析對象元素或來自裝置或試藥之干擾元素與污染物。 (12) 檢量線用空白液 (calibration blank)：分析對象元素濃度為零，而與檢量線製作2 CNS 12416, K 0030 用溶液有相同組成之溶液。 (13) 試樣溶液 (test solution)：經過前處理將氣體、液體或固體之試樣調製至可作為測定用之溶液。 (14) 檢測極限

6、 (detection limit)：可發出空白試驗液發光強度或背景強度標準差之 3倍信號的濃度。 (15) 裝置檢測極限 (instrument limit of detection； ILOD)：可發出將檢量線用空白液連續測定 10 次時所得信號之標準差的 3 倍信號之濃度。 (16) 方法定量下限 (method limit of quantification； MLOQ)：可發出將操作空白連續測定 10 次時，所得信號之標準差的 14.1 倍信號之濃度。 (17) 短時間穩定性 (short time precision)：將相同試樣短時間反覆測定時之發光強度或強度比之相對標準差。 (

7、18) 長時間穩定性 (long time precision)：將相同試樣長時間反覆測定時之發光強度或強度比之相對標準差。 (19) 解析度 (resolution)：分光器可分離相鄰接兩條光譜線之能力。 (20) 感應耦合電漿 (inductively coupled plasma)：使無線電波 (radio wave)領域之高頻率電力感應耦合所產生之電漿，簡稱 ICP。 (21) 焰炬管 (torch)：供應 ICP 之點亮及維持所需氣體流所使用之同心三層構造管。 (22) 霧化器 (nebulizer)：使溶液試樣成為微細液滴之器具。 (23) 噴霧室 (spray chamber)：

8、將粒徑大之液滴分離去除，而僅將極微細液滴導入發光部分之器具。 (24) 電漿氣體 (plasma gas, coolant gas)：於 ICP 之電漿主形成氣體，兼作為焰炬管之冷卻用，經由焰炬管之最外層管供應。 (25) 輔助氣體 (auxiliary gas)：於 ICP 中，為了使電漿漂浮於上方所輔助使用之氣體。經由焰炬管之中層管供應之。 (26) 載氣 (carrier gas)：於 ICP 中，為了導入試樣於電漿中所使用之氣體。經由焰炬管之中心管供應之。 (27) 背景相當濃度 (background equivalent concentration； BEC)：發出相等於背景強度之

9、信號強度的元素濃度。 (28) 電極 (electrode)：形成火光放電、弧光放 電之放電間隙所需之相對電極、試樣電極、輔助電極之總稱。 (29) 蒙氣室 (atmospheric chamber)：以蒙氣氣體取代火花放電、弧光放電之電極周圍的裝置。 (30) 蒙氣氣體 (atmospheric gas)：為了放電之穩 定化，去除試樣履歷所致之影響，空間中氧氣之吸收以及去除帶光譜 (band spectrum)之目的，通入火花放電、弧光放電之電極周圍之氣體。依目的所需使用氬、氮、氧或其混合氣體。 (31) 預備放電時間 (preburn time， predischarge time)：於火

10、花放電發光光譜分析，自開始放電至發光強度穩定期間，作為不測光或不曝光 之期間所設定之時間。 3. 分析方法種類：有感應耦合電漿發光光譜分析 (以下簡稱 ICP 發光光譜分析 )及火花3 CNS 12416, K 0030 放電發光光譜分析。 備考 1. 火花放電發光光譜分析係指使用高壓火花放電或低壓火花放電 (包括低壓電容器放電 )之發光光譜分析。 2. 亦有弧光放電發光光譜分析、輝光 (glow)放電發光光譜分析、微波感應電漿發光光譜分析 (MIP 發光光譜分析 )等，惟本標準不予規定。若需使用此等分析方法時，則在個別標準規定之。 3. 定性分析或分光器之調整，有時會使用攝影測光法 (參照附

11、錄 2)。 4. ICP 發光光譜分析 4.1 裝置之構成： ICP 發光光譜分 析儀，由激發源部、試樣導入部、發光部、分光測光部、資料處理部及控制系統部所構成。圖 1 為裝置基本構成之示例 圖 1 ICP 發光光譜分析儀構成示例 4.1.1 激發源部：由供應、控制電能之電源電路及控制電路所構成。 4.1.2 試樣導入部：導入試樣於發光部 所需之部分，由霧化器、噴霧室及排水阱(drain trap)所構成 (圖 2)。排水阱應能防止載氣之流出者。 激發源部 發光部 分光測光部 資料處理部試樣導入部 控制系統部 4 CNS 12416, K 0030 圖 2 試樣導入部示例 4.1.3 發光部：

12、係使試樣中分析對象元 素激發，發光之部分，由焰炬管、感應線圈所構成 (圖 3)。焰炬管由三層管所組成，由中心管導入試樣。形成電漿所需之氣體係使用氬。 圖 3 發光部示例 來自發光部之光的觀測方式，有橫方向觀測方式及軸方向觀測方式 (圖 4)。 至焰炬管霧化器 載氣 試樣溶液 噴霧室 排水阱 廢液桶 感應線圈 電漿氣體輔助氣體載氣試樣 焰炬管5 CNS 12416, K 0030 圖 4 光之觀測方式 4.1.4 分光測光部：由將發光部所放射 之光有效率地導入分光部之聚光系統，分離光譜線之分光部及偵檢器所構成。分光器有接爾尼塔那型 (Jselni Turner)分光器 (圖 5)、帕森輪格型 (

13、Passhen Runge)分光器 (圖 6)、耶謝爾型(Echelle)分光器 (圖 7)等。接爾尼搭那型分光 器作為連續測定型分光器，帕森輪格型分光器及耶謝爾型 分光器作為同時測定型分光器使用。偵檢器為將入射光變換為對應其強度 之電信號者，係使用光電倍增管或半導體偵檢器。 備考： 測定真空紫外區 (波長 190 nm 以下 )之光譜線時，為使聚光系統及分光器為真空之構造，或以氬或氮取代空氣之構造。 圖 5 使用接爾尼搭那型分光器之分光測光部 分光測光部分光測光部橫方向觀測方式 軸方向觀測方式入口縫隙 出口縫隙 平面光柵 聚光系統 光源凹面鏡 凹面鏡 偵檢器 6 CNS 12416, K 0

14、030 圖 6 使用帕森輪格型分光器之分光測光部 圖 7 使用耶謝爾型分光器之分光測光部示例 4.1.5 資料處理部： 施行資料處理 (1)，並顯示檢量線、測定結果等。顯示係使用CRT、印表機等。 註 (1) 資料處理亦有為了提升精確度而具備施行背景校正、分光干擾校正，以內標準元素之修正等機能者。 4.1.6 控制系統部：為了在最適條件下使用裝置，控制 氣體流量、焰炬測光位置、激化源部電力等。 4.2 附屬裝置 (1) 自動取樣器 (另稱：自動試樣導入裝置 )：依序將多數試樣供應於試樣導入部所需之裝置。亦有具備在線上自動稀釋，自動添加內標準液及添加檢量線製作用溶液之機能者。 (2) 超音波霧化

15、器：以超音波振動元件將液體試樣霧化後，加熱、冷卻以使溶劑逸出，並以載氣導入發光部之裝置。 偵檢器凹面鏡 入口縫隙聚光系統光源 耶謝爾光柵凹面鏡 稜鏡 聚光系統入口縫隙光源 凹面光柵 偵檢器 7 CNS 12416, K 0030 (3) 氫化物發生裝置：以四氫硼酸鈉 (sodium tetrahydroborate)將試樣溶液中之砷、硒、銻等之化合物還原使變成揮發性氫化物後，實施氣液分離，僅將氣體成分隨載氣導入發光部之裝置。 (4) 耐氫氟酸試樣導入裝置：將試樣導入部及焰炬施行耐氫氟酸處理者。 (5) 流動注入 (flow injection)裝置：可將閥切換以注入一定量之小體積試樣溶液於細管

16、內流動之載體溶液中，而導入發光部之裝置。 (6) 電加熱氣化導入裝置：將少量試樣溶液注 入石墨爐或高熔點金屬製加熱器後，在惰性氣體氣氛中將溶劑及一部分基質成分選擇性去除後，使殘留之分析對象元素瞬時氣化並以載氣導入發光部之裝置。 (7) 雷射剝蝕 (laser abrasion)裝置：將 照射雷射光於固體試樣時試樣氣化所產生之微粒子等，以載氣導入發光部之裝置。 (8) 其他：有層析儀、基質分離管柱、火花剝蝕 (spark abrasion)裝置等。 4.3 附加機能：附加機能，如有下列者，依需要選擇之。 (1) 電漿輸出最適化 (2) 載氣流量最適化 (3) 測光高度最適化 (4) 分析線自動選

17、定 (5) 光學系統 (profile)測定 (6) 分光干擾校正 (7) 定性半定量測定 (8) 檢測下限測定 (9) 高次導函數測定 4.4 水、試藥及氣體 4.4.1 水： 應依據用途，例如機器之清洗、標準液之調製及試樣之調製或依據對象元素，適當使用離子交換法或組合逆滲透、蒸餾、離子交換及濾膜的方法所精製的水。通常使用於微量元素分析之水，應不含電解質及膠狀無機物且不含有機物，其導電率為 0.1 mS/m(25 )以下 (2)。 並且，應使用確知所含之不純物不會干擾分析對象之水。在個別標準中，對使用之水另有規定時，依其規定。 註 (2) 以水精製裝置出口所測定之導電率 (25)評價，即相當

18、於下列標準之水質。 CNS 3699 之 A2 及 A3 分析用水 ISO 3696 之 1 級及 2 級分析用水 4.4.2 試藥類 (1) 試藥若有適合之國家標準時，使用其種類中之最高級品或適合於用途者，無適合之國家標準時，使用不妨礙分析之品質者。 (2) 檢量線用標準液，係使用國家標準 所規定之標準液。國家標準未規定時，8 CNS 12416, K 0030 將公設機構或民間團體確認其濃度之標準物質，在其適用範圍內使用。 (3) 無法得到相當於 (2)之標準液時，溶解純度 99.99%以上之金屬調製，作為分析對象之一元素或多元素之檢量線用標準液。或者，使用純度已確定且確認共存物不會有干擾

19、之金屬或化合物，調製檢量線用標準液。 亦可使用市售之標準液。 4.4.3 氣體：通常使用 CNS 1374高純度氬氣所規定純度為 99.99 vol%以上之氬氣。 4.5 試樣溶液調製：一般試樣溶液調製法 如下，惟個別標準中另有規定時，依其規定調製之。 4.5.1 試樣別調製方法 (1) 金屬試樣：金屬試樣，通常以氫氯酸，硝酸或其混合酸溶液化。僅使用此等酸不易分解之試樣，依需要添加過氯酸、磷酸、硫酸等，於高溫施行白煙處理殘渣以完全分解之。鉬、鈮、鵭等難溶性金屬及含此等元素之合金時，添加氫氟酸即可促進分解。分解時，應留意因使用氫氯酸、硫酸等非氧化性酸所引起之分析對象元素揮發 (氫化砷、氫化磷之生

20、成等 )，或因氧化性酸所引起之難溶性氧化物生成 (鉻、鋁之鈍化等 )等，對應試樣種類及分析對象元素選擇適當之酸。另外，金屬試樣中有難溶於酸之氧化物 (氧化鋁、二氧化矽等 )及碳化物 (碳化鉻、碳化鈮等 )存在之情形多 (3)，將此等成分， 或會與此等成分形成複合氧化物之成分 (鈣、鎂等 )作為分析對象時，將酸溶解後之殘渣 加以熔融或使用密閉式加熱容器 (4)進行酸分解使完全溶解，須與主溶液合併測定。 註 (3) 含有可能會堵塞霧化器之懸浮顆粒時，宜在測定前予以過濾。惟應注意過濾操作中之污染。 (4) 須注意來自金屬製外容器之污染。此時，若使用兩層之氟樹脂製內容器，則可降低污染。 (2) 陶瓷試

21、樣 (5)：陶瓷試樣之分解通常使用酸分解法或鹼熔融法。酸分解法係使用單獨之酸或將多種酸組合使用，但若使用密閉式加壓容器 (4)則可降低酸添加量及分解時間。鹼熔融法係無法以酸分解時使用，將單獨之助熔劑或混合助熔劑與試樣混合後，加熱熔融。陶瓷試樣因組成及形態，分解所使用之酸或助熔劑種類會不同。碳化矽不易酸分解，因此以碳酸鈉、氫氧化鈉與硝酸鉀之混合助熔劑實施鹼熔融，有時可將氫氟酸與硝酸之溶出成分加以定量。碳化矽以外之矽系試樣，使用密閉式加壓容器 (4)，以氫氟酸與硝酸或過氯酸之混合酸可分解之。鋁系試樣，以氫氯酸、硝酸、硫酸與硝酸等分解之，無法酸分解時，以碳酸鈉與硼酸等實施鹼熔融。 註 (5) 分解難

22、溶性陶瓷試樣時，在分解試樣前須將試樣粉碎，因陶瓷之硬度高，粉碎時應注意來自粉碎容器之污染元素。慎重選擇粉碎容器材質，並充分實施與試樣共洗等之清潔操作。 9 CNS 12416, K 0030 (3) 生體相關試樣：生體試樣、醫藥品、食品、農作物等，通常以硝酸施行酸分解。有些試樣僅以硝酸即可分解，惟必要時添加少量過氧化氫、過氯酸、氫氟酸、氫氯酸、硫酸等。以開放系統或密閉系統分解，但若使用密閉式加壓容器 (4)，則可抑制來自環境之 污染、揮發性元素之損失等。通常試樣溶液為硝酸溶液，但有時會因所含元素之關係，使用氫氯酸方可溶解。含高濃度之 鈉、鉀、鈣、磷、氯等時， 為了降低基質影響，將試樣溶液稀釋後

23、測定，但分析對象元素濃度低時，需分離基質或濃縮操作。如體液等液體試樣，有時僅以稀硝酸，界面活性劑溶液稀釋即可測定。 (4) 環境水試樣：表層水、地下水、雨水、排水等之環境水試樣，大部分含有懸浮物質。為了測定試樣中溶存元素，以孔徑 0.45 m 之濾膜過濾試樣，加硝酸使成 pH 2 以下予以儲存。加酸於所儲存之試樣，使酸濃度儘可能與檢量線製作用溶液一致，作為試樣溶液。然而，欲測定分析對象元素之全量 (懸浮者及溶存者 )時，不需將試樣過濾而直接加硝酸使成pH 2 以下予以儲存。作為試樣前處理法，有加硝酸與氫氯酸於酸性化儲存試樣並置於加熱板上於約 85加熱之方法等 (6)。 註 (6) 加熱板係設置

24、於清潔之通風櫃內，調節其溫度使溶液溫度不得高於約 85。 (5) 地質學試樣：定量岩石、礦物、土壤、煤等地質學試樣中所含分析對象元素之全量時，依使用氫氟酸及硝酸之酸分解予以溶解。試樣含有機物時，再追加過氯酸及硝酸溶解。某些試樣之組成，在酸分解過程中會產生元素之揮發或沉澱。使用密閉式加壓容器 (4)分解可抑制元素揮發。試樣含有難分解性礦物時，使用熔融法。將熔融生成物溶解於稀酸作為試樣溶液 (7)。針對其存在狀態 (例如，酸可溶態等 )定量試樣所含之分析對象元素時，使用適當之溶劑或溶液浸出分析對象元素。將酸分解液及浸出液所含之顆粒過濾後，作為試樣溶液。 註 (7) 將熔融生成物溶解於酸時，若產生矽

25、酸之沈澱物，則以過濾去除沈澱物。 (6) 大氣中懸浮粉塵之試樣：使用低容量空氣取樣器或高容量空氣取樣器，將大氣懸浮粉塵捕集於濾膜上。此時將具有與試樣捕集用濾膜相同特性之濾膜攜帶至試樣採取地點，以求操作空白。依使用氫氟酸及硝酸，將試樣連濾膜一起溶解。分解顆粒狀碳等有機物含量高之試樣時，再追加過氯酸及硝酸溶解之。將所得溶液過濾，作為試樣溶液。 (7) 石油相關試樣：石油相關試樣係以燃燒等將試樣無機質化後，再以酸分解予以溶液化，亦可使用有機溶劑直接將試樣溶解或稀釋。為維持電漿穩定，使用蒸氣壓較低之二甲苯，脂肪烴之混合溶液，例如媒油，作為有機溶劑。 4.5.2 前處理之分離與濃縮：第 4.5.1 節之

26、操作所調製試樣溶液中之基質濃度高，分10 CNS 12416, K 0030 析對象元素濃度低時，自基 質分離及濃縮分析對象元素。分離、濃縮方法有離子交換、溶劑萃取、共同沈澱、氫化物發生法等。流動注 入法之線上方式，較非線上方式可減少所需時 間與試藥量，有時會降低污染可能性。為了定量實施分析對象元素之濃縮及分離，須調整分析對象元素之化學形態。 4.5.3 前處理之誤差因素與其對策：前 處理之誤差因素為來自外部之污染，水及試藥中之不純物，試樣之未分解 ，分析對象元素之損失。前者兩種因素，在微量元素分析，影響為特別大。 (1) 自外部之污染：自外部之污染源，有與作業人員之手指或衣服的接觸，大氣中懸

27、浮顆粒，所使用之容器等，亦有此等因素之混合者。若使用密閉式加壓容器 (4)，則可減輕大氣中懸浮顆粒 之污染。所使用容器之污染，參照 CNS 14640 所規定之洗滌方法洗滌即可減輕。 (2) 水，試藥中之不純物：試樣前處理所使用之水及試藥中所含之分析對象元素，對試樣中之濃度有時為不可忽視。並且，作為操作空白扣除時，亦會成為分析值再現性降低之原因。使用高品質之水及高純度試藥，可降低操作空白。 (3) 試樣之未分解：某些分析對象元素或試樣，有時不會完全分解。至於試樣是否完全分解，例如，與螢光 X 射線分析法等非破壞分析法或與標準物質分析結果比較，即可確認。有時以熔融法可將酸分解法無法溶解之試樣完全

28、分解。 (4) 分析對象元素之損失：揮發性元素、揮發性氧化物、鹵化物及有機金屬化合物，使用乾式灰化等開放系統分解時，容易引起全量或部分損失。使用密閉式加壓容器 (4)或迴流型蒸餾器，可減輕此種損失。分析對象元素會因沈澱、共同沈澱、吸附於容器內壁而損失。 4.6 檢量線製作用溶液、檢量線校正用溶液及檢量線用空白液之調製。 4.6.1 檢量線製作用溶液及檢量線校正用溶液 (1) 調製：調製含有分析對象元素 一種或多種 (包括內標準元素 )之溶液，作為檢量線製作用溶液或檢量線校正用溶液。 (2) 調製時之注意事項 (a) 將溶液混合時，選擇不產生沈澱物之試藥及元素之組合。 (b) 選擇對所使用分析線

29、不產生分光干擾之元素組合。 (c) 儘可能使檢量線製作用溶液及測定用試樣溶液之液性一致。 4.6.2 檢量線用空白液 (1) 調製：調製分析對象元素濃度為零，且與檢量線製作用溶液相同組成之溶液。 (2) 調製時之注意事項 (a) 注意所使用之水及試藥類，以免發生分析對象元素之污染。 (b) 注意來自使用容器之污染。 4.7 測定條件之設定 11 CNS 12416, K 0030 4.7.1 測定條件之最適化 (1) 調整：實施波長校正及焰炬位置調整。 (a) 波長校正：使待測元素波長與分光器波長一致。宜調整全波長範圍，調整係使用氬發光線，汞燈管之發光線或含有短、中、長波長元素之調整用溶液。

30、(b) 光軸調整：調整焰炬安裝位置，以實施光軸調整。移動焰矩位置或調整設置於分光測光部聚光系統之反射鏡角度或入口縫隙位置，以使分析對象元素發光強度為最大。 (2) 最適化：以 15 30 分鐘之暖機運轉使電漿穩定後，對應分析目的並考慮第 4.7.3 節之規定設定最適條件。 (a) 分析線：依第 4.8.1 節之規定選擇分析線。 (b) 測定條件：調整高頻率輸出，載氣流量及測光高度，以使條件最適化。使信號背景之值 (SB 比 )為最大之條件較理想，不過亦須考慮發光強度以實施條件之最適化。通常，提高頻率輸出即可增加發光強度，但同時亦會增加背景強度，因此未必會提升 SB 比。若過度增加載氣流量，則電

31、漿溫度下降，發光強度會減少。橫方向觀測方式之電漿，調整測光高度以實施最適化。 4.7.2 干擾 (1) 分光干擾：各種發光線及背景重疊在分析對象元素分析線，對分析結果有影響。導致干擾之要因可分類如下。 (a) 其他元素發光線之干擾：氬發光線或試樣中所含共存元素發光線有接近分析對象元素之波長時會產生此現象。干擾之比率，依分光器解析能力，兩條發光線之波長差及強度比而定。為了避免干擾，應選擇不受干擾之其他分析線。找不到適當分析線時，實施分光干擾修正。 (b) 分子光譜帶之干擾： NO(200 240 nm)、 OH 及 NH(300 340 nm)、CH(380 390 nm)等分子光譜有接近分析對

32、象元素之波長時產生此現象。分子光譜帶起因於空氣中或溶液中之 N、 O、 H、 C，故將觀測位置之電漿與空氣之接觸減少即可減輕干擾。 (c) 再結合之背景增加：因試樣中所含之高濃度元素的發光，背景會增加。實施背景校正即可去除干擾。 (2) 物理干擾：試樣導入系統通常使用霧化器，因此試樣溶液之物理性狀不同會導致霧化效率之變化而成為誤差之原因。物理性狀有黏度、表面張力、密度等，會因試樣中之酸種類及濃度、共存元素濃度等而變動。為了減輕物理干擾，宜使檢量線製作用溶液與試樣溶液之液性儘可能一致。無法一致時，使用強度比法或標準添加法。使用蠕動泵 (peristaltic pump)送液，亦可減輕干擾。 (3

33、) 離子化干擾及化學干擾：離子化干 擾係指試樣溶液中有高濃度之共存元素12 CNS 12416, K 0030 存在時，因此等元素離子化所發生 之電子，使電漿內之電子密度增加而離子化率發生變化之現象。尤其是鹼 金屬、鹼土金屬等離子化能量低之元素多量存在時，分析對象元素之離子 化率變化很大。化學干擾係指因分析對象元素形成高沸點之難解離性化合 物而原子化及離子化被抑制，以致靈敏度降低之現象。但電漿之溫度高，因此以通常之分析條件幾乎不成問題。 4.7.3 使用判定項目：對應分析目的， 評估下列項目。評估基準值，依需要規定於個別標準。宜依附錄 1 之規定實施。 (1) 背景相等濃度 (2) 裝置檢測下

34、限 (3) 短時間穩定性 (4) 長時間穩定性 (5) 方法定量下限 (6) 檢量線之直線性 4.8 定量分析 4.8.1 分析線之選擇：選擇分析線時，須注意下列項目。 (1) 由各元素發光線中選擇可給予適合於其目的之定量範圍之發光強度的發光線。此時 ,應將有關檢測下限、測定精密度等之檢討充分實施。 (2) 有共存成分之各種干擾時，使用無干擾之其他發光線，或以適當方法修正干擾量。 備考：個別標準中有規定分析線時，使用該分析線。 4.8.2 測定：使用在第 4.7.1 節最適化之條件，測定分析對象元素發光強度。 4.8.3 定量法：由一定時間之積分所得 發光強度，依下列方法求出試樣溶液中分析對象

35、元素濃度。必要時，依第 4.8.4 節之規定修正發光強度或濃度。 (1) 檢量線法：檢量線法有發光強度法與強度比法。強度比法亦稱為內標準法。 (a) 發光強度法：將分析對象元素調製 4 種以上不同濃度的溶液，製作發光強度與濃度之關係線，作為檢量線。使用此檢量線，求出對應發光強度之試樣溶液中分析對象元素濃度 (圖 8)。 (b) 強度比法：將含有一定濃度之內標準元素 (8)且分析對象元素濃度不同之檢量線製作用溶液調製 4 種以上。使用此檢量線製作用溶液，製作分析對象元素對內標準元素之發光強度比與分析對象元素濃度之關係線，作為檢量線。使用此檢量線，求出對應發光強度比之試樣溶液中分析對象元素濃度 (

36、圖 9)。 13 CNS 12416, K 0030 圖 8 檢量線法 (發光強度法 )之濃度求法 圖 9 檢量線法 (強度比法 )之濃度求法 註 (8) 以新添加之元素或試樣溶液中主成分元素當作內標準元素。新添加內標準元素時，先確認試樣溶液中不含該元素。在選擇內標準及待測元素之發光線時，內標準及待測元素之中性原子光束間或離子光束間之激發能差要小，且內標準線不會對分析線產生光譜干擾。 備考 1. 在檢量線法，試樣溶液組成與檢量線製作用溶液組 成類似為宜。 2. 檢量線彎曲時，亦可增加檢量線製作用溶液之種類製作 檢量線。 3. 因裝置之長時間連續運轉，測定個數之累積等，檢量線會有變動。此時為了正

37、確定量，須每一定時間或每一定測定個數，測定檢量線校正用溶液，以校正檢量線。 (2) 標準添加法：自試樣溶液採取 4 個以上等量之溶液，調製 1 種不添加分分析對象元素之發光強度分析對象元素之濃度 檢量線製作用溶液之濃度ls：分析對象元素之發光強度發光強度(ls) 所測定之發光強度比分析對象元素之濃度 檢量線製作用溶液之濃度ls：分析對象元素之發光強度lR：內標準元素之發光強度 發光強度比(ls/lR) 14 CNS 12416, K 0030 析對象元素之溶液及至少 3 種分析對象元素添加濃度不同之溶液。製作各溶液之發光強度與濃度之關係線，由關係線與橫軸之交點求出試樣溶液中分析對象元素濃度 (

38、圖 10)。 備考： 本方法僅適用於無分光干擾、或將背景及分光干擾 已正確修正，且發光強度與濃度之關係線保持良好直線性時。 圖 10 標準添加法之濃度求法 4.8.4 分光干擾之修正：必要時施行如下修正。 (1) 元素間干擾修正：預先使用已知濃度之共存元素溶液，求取共存元素對分析線之影響以共存元素發光強度或濃度之函數表示。測定分析對象元素時，同時測定共存元素，以修正共存元素對分析線發光強度或濃度之影響。 (2) 光譜分離之修正：由試樣溶液光譜減去鄰接分析線之共存元素光譜，以修正。圖 11 為近接之共存元素干擾光譜與分析對象元素重疊時之光譜示例。 A 為共存元素重疊於分析對象元素之試樣溶液光譜。

39、此時，若減去預先測定之共存元素光譜 B，則可得到剩餘光譜 C。由 C 之光譜強度求取分析對象元素濃度。 發光強度對所採取試樣溶液之添加濃度分析對象元素之濃度 15 CNS 12416, K 0030 圖 11 共存元素干擾光譜與剩餘光譜 (3) 背景修正 (9)：如第 4.7.2(1)(c)節，因試樣溶液主成分，會使背景水平變化，若對分析線發光強度 (lx)產生影響時，減去背景強度 ( xl )，以求淨發光強度。圖 12 為背景之影響與修正位置示例。 (a)為背景不隨波長變化時，以 A 及 B 任一處所測定之背景修正。 (b)為背景隨波長變化時，由分析線兩側之修正位置 A 及 B 所測定背景求

40、出 xl 修正之。 註 (9) 亦有取光學系統 (profile)之高次導函數，施行修正之方法。 發光強度波長波長發光強度16 CNS 12416, K 0030 圖 12 背景修正 (a) (b) 4.8.5 定量值表示法：定量值，對溶液試樣係以質量對容量之比 (ng/L， g/L， mg/L等 )或質量對質量之比 (ng/kg， g/kg， mg/kg 等 )，對固體試樣係以質量對質量之比 (ng/kg， g/kg， mg/kg 等 )，選擇適當之單位表示濃度。 4.8.6 資料之品質管制 (1) 資料品質管制用溶液之分析：資料品質管制用溶液，應使用與檢量線用標準液不同之機構所調製者，並宜

41、調製成與檢量線製作用溶液略相同基質濃度。以每年 4 次或依需要以 4 次以上，施行資料品質管制溶液之分析，以檢查檢量線用標準液之有效性及裝置性能。 施行此分析 3 次以上，以其平均濃度值在已知濃度值 5%以內 (10)為目標。 可得到與分析試樣組成類似之標準物質時，亦可使用該標準物質調製資料管制用溶液。 發光強度波長背景lxla lbxl A XB發光強度波長背景lxlalbxl A X B17 CNS 12416, K 0030 備考：個別標準中另有規定時，依其規定方法。 (2) 方法定量下限之計算：依附錄 1 之規定將操作空白液反覆測定 10 次，並由測定強度標準差 Sd 與檢量線斜率 k

42、 算出方法定量下限 (MLOQ)。 (3) 空白測定：針對每一系列測定試樣應測定基質類似分析對象試樣之操作空白液。以操作空白之測定，評估自試驗室環境之污染與自調製試樣時所用試藥及器具之污染以及裝置之記憶效應 (memory)污染程度。操作空白之測定值係以試樣分析值之 10%及方法定量下限以下為目標。 (4) 定期性裝置性能確認：為了確認裝置已正確地校正，在每天之檢量線製作後立即分析試樣每 10 個後，以及全部試樣分析完成後，將中間濃度之檢量線製作用溶液及檢量線用空白液，作為未知試樣測定。檢量線製作後之檢量線製作用溶液分析值係以 5%以內 (10)為目標。檢量線用空白溶液分析值係以方法定量下限以

43、下為目標。分析試樣每 10 個後所測定之檢量線製作用溶液分析值不在 5%以內 (10)時，將之前所測定的 10個分析試樣應重新製作檢量線後再度分析。若漂移 (drift)為原因而無法達到 5%以內 (10)時，每分析試樣 5 個測定檢量線製作用溶液及檢量線空白液為宜。 註 (10) 以檢測極限之 1000 倍上下的濃度施行測定。 備考：個別標準中另有規定時，依其規定方法。 4.9 裝置之設置條件：設置裝置時，需滿 足合乎機種之設置條件，另外應注意下列事項。 (1) 灰塵少且無腐蝕性氣體。 (2) 裝置不曝露於直射日光。 (3) 室溫 18 28，相對濕度 70%以下且不結露。 (4) 附近無發

44、生強力磁場、電場之裝置。 (5) 設置裝置之地面為平坦，並有可承受裝置質量之強度，振動少。 (6) 將裝置設置於桌上時，桌子應有足以承受裝置質量之強度，並應考慮地震對策。 (7) 為了防止電災害，充分施行絕緣與接地 (需 30 以下之 D 種接地 )。 (8) 電配線應符合所規定之規格。 (9) 設置專用換氣通風罩於發光部上方，使可充分換氣。 (10) 發光部之高頻率不致於影響其他儀器。 4.10 安全：須注意下事項。 4.10.1 高壓氣體處理上之注意事項 (1) 關於高壓氣體之處理，應遵循有關高壓氣體之法規。 (2) 使用液化氣體容器時，應注意壓力之異常變化，外槽之水滴附著及液面異常變化。

45、 (3) 高壓氣體容器，儘可能設備置於戶外，並以配管將氣體導入裝置。 (4) 高壓氣體容器，應設置於通風良好之場所，且避免曝露於直射日光或風雨冰雪等，並保持於 40以下。 18 CNS 12416, K 0030 (5) 設置高壓氣體容器時，應考慮地震之對策例如至少在容器之兩處固定等。 (6) 配管之氣體洩漏檢查，以塗抹肥皂液等方法施行之。 4.10.2 裝置處理上之注意事項 (1) 經常使裝置安全機構在正常運作狀態。 (2) 開啟電漿時，同時啟動通風管，以使產生之氣體與蒙氣 （ atmospheric gas）等廢氣能充分排出。 (3) 點亮電漿時，應防止高頻率能量洩漏至裝置外。 (4) 不

46、得直視電漿及校正用低壓汞燈管發出之光。需觀察此等光時，使用可防止紫外線之保護具。 (5) 目視確認溶液試樣霧化狀態時，使用水作為試樣。 (6) 裝置停止運轉後，發光部暫時仍為高溫，因此，確認溫度已下降後方可實施調整及檢查等。 (7) 除非不得已，裝置之檢查及修理，應切斷主開關後實施。其開閉時應以聲響警示確認之。在電路包括電容器之激發源部，切斷開關後亦會暫時帶電，故待放電後開始作業。 (8) 通電中之檢查，應使用電擊防止用具，並以兩人以上實施之。 此時，須預先確認被電擊時之緊急處置方法。 4.10.3 試樣處理上之注意事項 (1) 發火性金屬之分析試樣調製及分析，應注意其切削時之發火。 (2)

47、調製溶液試樣時，應充分注意其毒性、引火性等，並依需要穿帶防護具。 (3) 剩餘試樣、切削屑片及廢液等，應適當處理，以免變成環境污染。 (4) 將放射性同位數作為試樣處理時，應遵循有關放射線災害 防止之法規。 4.11 分析結果應記載事項：分析結果中應記載下列各項中之必要項目。此外，資料品質管制用溶液之分析結果係表示分析對象元素分析結果之可信賴度，與試樣分析結果一起報告為宜。 4.11.1 一般事項及裝置規格 (1) 試樣分析年月日。 (2) 裝置之製造廠商名稱及型式名稱。 4.11.2 試樣及試樣處理 (1) 試樣名稱。 (2) 試樣採取場所及採取方法。 (3) 試樣調製方法 (試樣分解法、分

48、離濃縮法等 )。 4.11.3 測定條件 (1) 分析方法 (定性分析、半定量分析、定量分析 )。 (2) 定量方法發光強度法、強度比法 (內標準元素 )、標準添加法。 (3) 裝置操作條件、分光器操作條件、測定分析線等。 4.11.4 其他 資料品質管制用溶液種類與分析結果 (分析年月日 )。 19 CNS 12416, K 0030 5. 火花放電發光光譜分析 5.1 裝置之構成：火花放電發光光譜分析 儀，由激發源部、發光部、分光測光部、資料處理部及控制系統部所構成。圖 13 為其基本構成之示例。 圖 13 火花放電發光光譜分析儀之構成 5.1.1 激發源部：由供應、控制電能以維持火花光源

49、 (11)所需電源電路及控制電路所構成。 註 (11) 以電流密度約 105 108A/cm2之火花放電，將試樣激發、發光。 5.1.2 發光部：激化分析試樣，以發光 之部分，由試樣電極、相對電極、試樣支撐台及蒙氣室所構成。 (1) 試樣電極：以第 5.5 節所示之方法，作為試樣電極所調製之棒狀、圓盤狀等分析試樣本體或以與試樣電極相同方法所調製之輔助電極。 (2) 相對電極：為了當作試 樣電極之相對電極使用所成形之銀、鵭、石墨等棒狀電極。 (3) 試樣支撐台：將激發源部之試樣電極及相對電極予以支撐，並具有可調節電極間隔及發光部高度之機能者。 5.1.3 分光測光部：分光測光部，由將 發光部所放射之光有效地導入分光器之聚光系統，分離光譜線之分光器，及分光器所分離光譜線之檢 測系統所構成。檢測系統，係配置出口縫隙於分 光器焦點面，緊接在後放置光電倍增管等偵檢器，具有將光譜線強度變換為電信號之機能者。 5.1.4 資料處理部：具有將偵檢器所得 之信號放大處理並分離必要信號，施行資料處理後，將對應分析對象元素 濃度之信號以必要之形式表示並記憶之機能 (12)(13)。 註 (12) 資料處理