互換性

[拼音]：henliang fenxi

[英文]：trace analysis

對一克樣品中含有微克級(μg/g)、納克級(ng/g)乃至皮克級(pg/g)元素的測定稱痕量分析，用於高純金屬、半導體等的分析測定。常用的有化學光譜法、中子活化分析法、質譜法、分光光度法、原子吸收光譜法、極譜法等。根據樣品的性質和元素含量、方法的可靠性、靈敏度和檢測限，來選擇適合的分析方法，其中以靈敏度和檢測限最為重要。痕量分析的常用方法分述如下：

化學光譜法

常用於測定高純材料中痕量雜質，對分析99.999～99.9999％純度材料，效果好，測定下限可達μg至ng級。此法須先用液-液萃取、揮發、離子交換等技術分離主體，富集雜質，再對溶液幹渣用高壓電火花或交流電弧光源進行光譜測定；或在分離主體後，把溶液濃縮到2～5ml，用高頻電感耦合等離子體作光源進行光譜測定。

中子活化分析法

高純半導體材料的主要分析方法之一。用同位素中子源和小型加速器產生的通量為1012釐米-2·秒-1以上的中子流輻射被測定樣品。中子與樣品中的元素髮生核反應，生成放射性同位素及γ射線。例如

Si+n→

Si+γ。用探測器和多道脈衝高度分析器來分析同位素的放射性、半衰期及γ射線能譜，就能鑑定出樣品中的痕量元素。中子活化分析法的主要優點是靈敏度高於其他痕量分析方法，可在ppm或ppb的範圍內測定週期表中的大部分元素；使用高解析度的Ge(Li)半導體探測器和電子計算機可顯著提高分析速度；樣品用量少並不被汙染和破壞；同時能分析多種元素。對於中子吸收截面非常小，產生的同位素是非放射性的、或放射性同位素的半衰期很長或很短的元素，不能用此法分析。

質譜法

利用射頻火花離子源雙聚焦質譜計測定高純度材料中痕量雜質，其優點是：靈敏度高，測定下限達μg至ng級，一次可分析70多個元素。如有標樣，可進行高純金屬和半導體定量分析、粉末樣品或氧化物（製成電極後需鍍導電高純銀膜）的分析；如無標樣，採用加入內標元素的方法也可進行定量分析。若粉末樣品或溶液樣品的分析與同位素稀釋法技術結合，可不需標樣進行定量分析，並可提高分析的靈敏度和準確度。

分光光度法

用被測定元素的離子同無機或有機試劑形成顯色的絡化物，元素的測定下限可達μg至ng級。在無機痕量分析中還常用化學熒光（發光）法測定某些元素，例如Ce、Tb、Ca、Al等。新合成有機熒光試劑，如吡啶-2，6-二羧酸，鈣黃綠素等，都有良好的選擇性和靈敏度，測定下限小於0.01μg。

原子吸收光譜法

有較好的靈敏度和精密度，廣泛應用於測定高純材料中的痕量元素。用火焰原子吸收光譜進行分析時，除用空氣-C2H2火焰外，還可用N2O-C2H2火焰以擴大分析元素的數目。近年來，又發展出無火焰原子吸收光譜法，把石墨爐原子儀器應用於痕量元素分析。原子吸收光譜分析由於化學組分干擾產生系統誤差，也由於光散射和分子吸收產生的背景訊號干擾，短波區比長波區大；無火焰法比火焰法嚴重。為提高痕量元素測定的可靠性，採用連續光源氘燈和碘鎢燈等以及塞曼效應技術校正背景，並與階梯單色儀相結合以改進波長的調製，效果更好。此外，痕量分析中還應用原子熒光技術。

極譜法

採用電化學分析法進行痕量元素測定，除用懸汞電極溶出伏安法測定 Cu、Pb、Cd、Zn、S等元素外，近年來發展了玻璃碳電極鍍金膜溶出伏安法測定某些重金屬元素。另外用金(或金膜)電極測定As、Se、Te、Hg等元素。膜溶出伏安法可進行陽極溶出，也可進行陰極溶出，測定下限可達1～10ng，將溶出伏安法與微分脈衝極譜技術相結合，可大大提高靈敏度和選擇性。

參考書目

E. B. Sandell， Hiroshi Onishi， Photometric Determination of Traces of Metals，General Aspects，Wiley-Interscience，New York，1978.

J. D. Wineforder， Trace Analysis Spectroscope Methods for Elements，Wiley-Interscience，New York，1976.