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火焰式原子吸收光谱法

火焰式原子吸收光谱法
火焰式原子吸收光谱法

火焰式原子吸收光譜法

中華民國九十年十二月三十一日(90)環署檢字第84435號公告

自中華民國九十一年一月十日起實施

NIEA M111.00C 一、方法概要

(一)本方法適用於測定水溶液或經過某些樣品處理程序後之溶解性金屬元素的檢測工作。

(二)對於廢水、地下水、萃取程序萃取液及工業廢棄物而言,由於樣品基質的複雜性與變異性,前處理通常是必要的,固體、泥漿及懸浮性物質在分析之前必須先經過溶解的程序,此程序隨著欲分析金屬及樣品特性的不同而有所變

異。溶解與消化程序請參閱「重金屬檢測方法總則 NIEA M103.00C」及樣品製備個別方法之規定,如事業廢棄

物毒性特性溶出程序、沉積物、汙泥及土壤之酸消化方法等。

(三)樣品溶液係由霧化器霧化後,再由攜帶氣體送入火焰中進行原子化。來自中空陰極燈管或無電極放電燈管之特性光,在穿過火焰後,經由單光器分光處理後,再偵測器測量特性光的強度變化量。

(四)特性光強度的變化量主要是取決於火焰中自由且未激發之基態原子數量的多寡,由於入射之特性光只會被待測金屬吸收,所以入射之特性光強度的變化量換算求得樣品溶液中待測元素之濃度,此原理為原子吸收光譜法的基礎。

二、適用範圍

(一)溶液中之金屬可容易地以火焰(直接吸入)原子吸收光譜法測定,此一方法既簡單、快速,且應用大量環境樣品如:地下水、水溶液、事業廢棄物毒性特性溶出程序(TCLP)萃出液、工業廢棄物、土壤、污泥、沉積物及其

他固體廢棄物等。在分析其總金屬或酸可溶出金屬之前,則都必須要先經過消化(見重金屬檢測方法總則)。欲

分析溶解元素時,若樣品已經經過過濾與酸化,則不需消化;若樣品不經消化,將無法檢測出有機金屬類。

(二)本方法適用於以下元素:鋁(Al)、銻(Sb)、鋇(Ba)、鈹(Be)、鎘(Cd)、鈣(Ca)、鉻(Cr)、鈷(Co)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鉛(Pb)、鋰(Li)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、鋨(Os)、鉀(K)、

銀(Ag)、鈉(Na)、鍶(Sr)、鉈(Tl)、錫(Sn)、釩(V)及鋅(Zn)之分析。

(三)金屬的方法偵測極限(Method detection limits 簡稱 MDL)、靈敏度(sensitivity)與最適當的分析濃度範圍,會隨基質與原子吸收光譜儀的機種而變化,表一所列的數據可提供直接吸入技術在偵測極限上的一些參考。直接

吸入法的偵測極限藉由樣品濃縮或溶劑萃取技術而再予降低。偵測極限的製作方式,必須依據樣品基質的型態及

使用之分析方法(包括前處理及測定方法),根據實際實驗的結果進行製作。當操作條件或儀器條件改變時,需

重新製作方法偵測極限,且需將所有的資料建檔保存。

(四)使用本方法檢測前應說明品質目標,對以下各節要求完成之各項証明方法績效的數據,必須加以建檔保存。

(五)當直接吸入原子吸收技術無法提供足夠的靈敏度時,可參酌使用其他方法如石墨爐原子吸收或氫化物方法。

(六)非本方法所列舉之元素或樣品型態,亦可用本方法進行分析,只要這些元素在基質中的濃度所展現的方法成效與所列元素及基質者(參見九、品質管制)相同即可。

(七)本方法僅限於具有化學與物理干擾知識的分析人員使用。

三、干擾

(一)原子吸收光譜法中最麻煩的干擾類型通常為化學干擾,它是由於原子在火焰中以分子態結合,以致無法吸收入射的特性光。當火焰的溫度不夠,無法使分子分解成原子時,則可能產生此種現象,如磷酸鹽對鎂的干擾;或分解

之原子會因隨後發生的氣化反應而形成分子態化合物,而此化合物在所使用火焰的溫度不足以將其再分解成原子

態的情況下,即會發生化學干擾。加入鑭(La)可消除磷酸鹽對鎂、鈣及鋇測定的干擾;同樣亦可加入鈣消除矽

對錳測定的干擾。混合的笑氣 / 乙炔氣有助於避免難熔性(refractory)化合物的的形成所造成的干擾。

(二)化學干擾可藉由將分析物與干擾物質分離而消除,雖然使用錯合劑主要用來增加分析的靈敏度,但也可用以消除或降低干擾。

(三)樣品中若存在高濃度的溶解性固體,會造成非原子吸收例如光的散射,此時若未進行背景校正,會造成分析值出現正偏差。若所使用儀器無背景校正的功能時,可藉由分析元素吸收波長附近波長位置的吸收情形了解背景值變

化情形。未經背景校正所產生的背景吸收值,無法藉由添加標準品分析或標準添加法(method of standard

additions 簡稱 MSA)加以判讀。當無法進行背景校正且非吸收波長測試顯示有背景干擾時,樣品消化液於分析

前必須先進行萃取(液–液或液–固相),或選用其他檢測方法。

(四)當火焰溫度太高使得中性原子被游離出一個電子而產生帶正電的離子時,會發生離子化干擾。此種干擾通常可藉於標準品與樣品溶液中,加入過量(1,000 mg / L)易游離化元素如鉀、鈉、鋰或銫。每 100 mL 樣品與標準溶液中,皆應含有 2 mL 氯化鉀(以 95 g KCl 溶在 1 L 試劑水中)。

(五)當樣品中一非待測元素的吸收波長落在待測元素吸收光譜線寬間會產生光譜干擾,此時因干擾元素對原子吸收訊號的貢獻,使分析結果會偏高。如使用多元素燈管時,有可能會因燈管電極上塗佈的其他元素,或電極中不純物所放射出之特性光,與樣品中其他元素作用,而使得分析結果出現誤差現象。一般而言,可利用減少狹縫寬度的方式來降低此類干擾。

(六)樣品中黏性差異及 / 或高濃度之溶解性或懸浮性固體會改變吸入噴霧速率。

(七)因為消化液中的金屬並非都具有相同的穩定性,添加鹽酸有助於穩定消化液中的錫、銻、鉬、鋇及銀等元素。應儘速完成消化液的分析工作。建議之樣品消化方法參見「重金屬檢測方法總則」。

(八)與個別待測物相關的特定干擾問題如下:

1. 鋁:在笑氣 / 乙炔焰中,鋁的游離可高達 15 %。利用干擾(四)所述之離子化抑制劑(1,000 μg / mL K

以氯化鉀配製)消除此干擾。

2. 銻:鉛(1,000 mg / L)會在共振光譜線 217.6 nm 產生光譜干擾,此時應選用 231.1 nm 共振光譜線。過

量的銅、鎳(其他可能造成干擾元素)及酸,均會干擾銻的分析,若樣品含有此種類型的基質,則標準品

與樣品必須基質匹配(matrix match),或改用笑氣 / 乙炔焰進行分析。

3. 鋇:鋇在笑氣 / 乙炔焰中會明顯地游離,導致靈敏度顯著下降,故每 100 mL 樣品及標準品溶液中必須加入

含有 2 mL KCl 離子化抑制劑(參見干擾(四))。另外因為鋇、鈣在鋇的分析波長位置有強的發射,所以

設定高的中空陰極燈管的電流值及使用較窄的光譜頻寬以去除干擾。

4. 鈹:當鋁的濃度大於 500 ppm 時會抑制鈹的吸收,添加 0.1 %氟可有效減少此干擾。高濃度鎂及矽也會造

成類似問題,需使用標準添加法進行分析。

5. 鈣:除非加入鑭,否則所有會生成穩定的含氧陰離子(oxyanions)的元素皆會與鈣產生錯合,在樣品中加

入鑭通常不會妨礙分析,因為實際上所有環境樣品中的鈣濃度夠高常需要稀釋,使其濃度落在方法的線性

範圍內。

6. 鉻:當樣品中的鹼金屬含量高於標準品時,鉻會產生游離化的差異干擾,可在樣品及標準品中加入氯化鉀

離子化抑制劑(參見干擾(四))。

7. 鎂:除非加入鑭,否則所有會生成穩定的含氧陰離子的元素(磷、硼、矽、鉻、硫、釩、鈦、鋁等)皆會

與鎂錯合而產生干擾,在樣品中加入鑭通常不會妨礙分析,因為實際上所有環境樣品中的鎂濃度夠高而常

需要稀釋。

8. 鉬:在笑氣 / 乙炔焰中受鈣、鍶、硫酸根離子及鐵的干擾很嚴重,在樣品及標準品中加入硝酸鋁溶液(參見

試劑(七))使達到 1,000 mg / L Al 濃度,可大幅降低此干擾。

9. 鎳:會受高濃度的鐵、鈷或鉻干擾,需使用基質匹配法或改用笑氣 / 乙炔氧化焰進行分析。鎳在 232.14 nm

處的非感應(non - response)譜線會使得中間至高點的濃度範圍的檢量線呈非線性,需稀釋樣品或使用

352.4 nm 譜線進行分析。

10. 鋨:因為鋨具有揮發性,標準品必須每天配製,且必須對樣品製備技術是否適用於待測樣品基質進行確認。

11. 鉀:在笑氣 / 乙炔焰或其他高溫焰(> 2800 ℃)中,鉀會部分游離而間接影響吸收靈敏度。樣品中其他鹼

金屬鹽類會減少鉀的游離,因而增強分析訊號。若鈉對鉀的比率小於10,鈉的游離抑制效應會很小。鈉所

造成的提高效應可在樣品及標準品加入超量的鈉(1,000 μg / mL)的方式使其穩定。若需要更強抑制游離

化,則需考慮添加銫。

12. 銀:硝酸銀溶液對光有敏感性,所以銀容易還原鍍在容器壁內,故需貯存於暗色瓶中。建議儲備標準溶液

濃度應在 2 ppm 以下,且增加其氯離子含量以避免沈澱。若產生沈澱,則使用含有 5 %:2 % HCl:HNO3

的儲備溶液,或每天配製標準品,以避免沈澱。

13. 鍶:加入氯化鑭可控制矽、鋁及磷酸鹽所引起的化學干擾。加氯化鉀可抑制鍶的游離。所有樣品及標準品

每 10 mL 溶液內皆應含有 1 mL 氯化鑭 / 氯化鉀溶液(參見試劑(八))。

14. 釩:當高濃度的鋁或鈦、或鉍、鉻、鐵、醋酸、磷酸、界面活性劑、清潔劑、或有鹼金屬存在時,可能會

產生干擾,可在樣品及標準品中加入硝酸鋁溶液(參見試劑(七))使達到 1,000 mg / L Al 濃度控制此干

擾。

15. 鋅:當高濃度的矽、銅或磷酸鹽存在時,可能會產生干擾,可加入鍶(1,500 mg / L)以去除銅及磷酸鹽所

造成的干擾。

四、設備及材料

(一)原子吸收光譜儀:單或雙頻、單或雙光束儀含單光器、光電倍增管、可調式狹縫、波長範圍為 190 至 800 nm,且可提供與電腦或繪圖介面。

(二)燃燒頭:應使用儀器商所建議的燃燒頭,某特定元素需要笑氣燃燒頭。無論任何情況下,乙炔–空氣燃燒頭不得使用乙炔–笑氣焰。

(三)中空陰極燈管:單一元素或多元素燈管皆可使用,但以單一元素燈管較佳,亦可使用無電極放電燈管。其他能符合本方法的績效準則的燈管型式皆可使用。

(四)圖形顯示及記錄器:火焰分析時建議使用記錄器,可永久記錄分析上任何問題,如偏移、原子化不全、碳化過程的漏失、靈敏度改變、尖峰訊號等可容易識別。

(五)移液管:A 級或微量移液管含可棄式吸管尖,可調整 5 至 100 μ L的體積範圍。使用前必需查核吸管尖是否污染。每天必須確認各種移液管的準確度。A 級移液管可用以測量大於或等於 1 mL 的體積。

(六)減壓閥:利用適當的閥以保持燃料及氧化劑的供應高於儀器的正常所需的操作壓力。

(七)天平:可精秤至 0.1 mg 者。

(八)玻璃器皿:所有玻璃器皿、聚丙烯或鐵弗龍(PFA 或 TFM),包括樣品瓶、燒瓶及移液管等容器,應依下述步驟清洗:1:1 鹽酸、自來水、1:1 硝酸、自來水、清潔劑、自來水及試劑水(若鉻為分析項目,則不應使用鉻

酸作為玻璃器皿的清潔劑)。假使在例行的樣品分析中,經由添加樣品分析及方法空白的品管步驟證明清洗方法

中的某些步驟是不需要,可刪除某些步驟。變更清洗步驟必須有證明文件。

(九)適當精確度與準確度的量瓶。

五、試劑

(一)試劑:所有用於分析的試劑皆應使用分析試藥級或金屬微量級(trace metals grade)藥品。除非另有說明,否則所有試劑必須符合美國化學學會(ACS)的分析試藥委員會所列舉的規格;亦可使用其他等級的試劑,需+確

認純度夠高,不會降低分析的準確度。

(二)試劑水:本方法所謂『水』皆指『試劑水』,參照「事業廢棄物檢測方法總則 NIEA R101.00C」之規定。

(三)硝酸,HNO3:使用經確認為 AA 專用之光譜級者。將濃硝酸加入等體積水中,配製成 1:1 溶液,方法空白所含欲分析成分須小於方法偵測極限。

(四)鹽酸(1:1),HCl:使用經確認為 AA 專用之光譜級者。將濃鹽酸加入等體積水中,配製成 1:1 溶液,方法空白所含欲分析成分須小於方法偵測極限。

(五)燃料與氧化劑:通常可用高純度乙炔;由壓縮空氣管線、實驗室空氣壓縮機或壓縮空氣的高壓鋼瓶所供應的空氣應乾淨且乾燥;對於某些元素的分析可能需要使用笑氣。建議壓縮空氣管線安裝離心過濾器去除粒狀物。

(六)儲備標準溶液:以分析級的高純度金屬、金屬氧化物或非吸溼性金屬鹽類等用水及再蒸餾的硝酸或鹽酸配製而成。應避免使用硫酸或磷酸溶液,因其會對許多金屬產生不利的影響。配製濃度為 1,000 mg / L 的標準金屬儲備

溶液;亦可採用市售標準溶液。若以純金屬(特別是金屬絲)配製時,需注意其中的清洗程序以確保溶液的品質。

利用本方法指定的品質管制步驟確認標準溶液的穩定度,以每日的檢量線確認溶液(initial calibration verification

standard簡稱 ICV)確定標準溶液是否有效,及持續檢量線查核溶液(continuing calibration verification standard

簡稱 CCV)與檢量線比較。

1. 鋁:於稀鹽酸中溶解 1.000 g 鋁金屬,溫和加熱,以水稀釋至 1 L。

2. 銻:小心秤取 2.743 g 酒石酸銻鉀(K(SbO)C4H4O6?1/2H2O),溶於水中並稀釋至 1 L。

3. 鋇:以水溶解 1.779 g 分析級氯化鋇(BaCl2?2H2O),並稀釋至 1 L。

4. 鈹:以含有 2 mL 濃硝酸的水溶解 11.659 g 硫酸鈹(BeSO4),並稀釋至 1 L。

5. 鎘:於 20 mL 1:1 硝酸中溶解 1.000 g 鎘金屬,並以水稀釋至 1 L。

6. 鈣:取 2.500 g 碳酸鈣(CaCO3)於水中使成懸浮液,在 180 ℃下乾燥 1 小時,以最小體積的稀鹽酸溶解,

再以水稀釋至 1 L。

7. 鉻:以水溶解 1.923 g 三氧化鉻(CrO3),以再蒸餾濃硝酸酸化至 pH 2,再以試劑水稀釋至1 L。

8. 鈷:於 20 mL 1:1 硝酸中溶解 1.000 g 鈷金屬,再以水稀釋至 1 L。亦可用鈷的氯化物或硝酸鹽;不建議

使用水合的型式,除非已知其化合物的精確組成。

9. 銅:以 5 mL 再蒸餾濃硝酸溶解 1.000 g 電解銅,再以水稀釋至 1 L。

10. 鐵:以 10 mL 再蒸餾濃硝酸溶解 1.000 g 鐵絲,再以水稀釋至 1 L。注意鐵在濃硝酸中會呈鈍性狀態,故需

含有些微水之下配製。

11. 鉛:於水中溶解 1.599 g 硝酸鉛(Pb(NO3)2),以 10 mL 再蒸餾濃硝酸酸化,再以水稀釋至 1 L。

12. 鋰:以最小體積的 1:1 鹽酸溶解 5.324 g 碳酸鋰(Li2CO3),再以水稀釋至 1 L。

13. 鎂:以 20 mL 1:1 硝酸溶解 1.000 g 鎂金屬,再以水稀釋至 1 L。

14. 錳:以 10 mL 再蒸餾濃硝酸溶解 1.000 g 錳金屬,再以水稀釋至 1 L。

15. 鉬:以水溶解 1.840 g 鉬酸銨((NH4)6Mo7O24?4H2O),再稀釋至 1 L。

16. 鎳:以 10 mL 濃硝酸溶解 1.000 g 鎳金屬或 4.953 g 硝酸鎳(Ni(NO3)2?6H2O),再以水稀釋至 1 L。

17. 鋨:直接購買經認證的標準溶液,並以第二種標準品確認。若需要,標準品可用鋨化合物配製,但因其具

毒性,不建議用此方式。

18. 鉀:以水溶解 1.907 g 已於 110 ℃乾燥之氯化鉀(KCl),再稀釋至 1 L。

19. 銀:以水溶解 1.575 g 無水硝酸銀(AgNO3),加入 10 mL 濃硝酸,再稀釋至 1 L。儲存於暗色玻璃瓶中

冷藏。

20. 鈉:於水中溶解 2.542 g 氯化鈉(NaCl),以 10 mL 再蒸餾濃硝酸酸化,再稀釋至 1 L。

21. 鍶:於 10 mL 濃鹽酸及 700 mL 水中溶解 2.415 g 硝酸鍶(Sr(NO3)2),再以水稀釋至 1 L。

22. 鉈:以水溶解 1.303 g 硝酸鉈(TlNO3),以濃硝酸酸化至 pH 2,再稀釋至 1 L。

23. 錫:於 100 mL 濃鹽酸中溶解 1.000 g 錫金屬,再以水稀釋至 1 L。

24. 釩:於 10 mL 濃硝酸中溶解 1.785 g 五氧化二釩(V2O5),再以水稀釋至 1 L。

25. 鋅:於 10 mL 濃硝酸中溶解 1.000 g 鋅金屬,再以水稀釋至 1 L。

(七)檢量線確認溶液:使用與(六)儲備標準溶液不同來源或不同批號之標準品配製,配製方法同(六)。

(八)持續檢量線查核溶液:使用(六)儲備標準溶液或(七)檢量線確認溶液。

(九)硝酸鋁溶液:於 150 mL 水中溶解 139 g 硝酸鋁(Al(NO3)3?9H2O),加熱幫助溶解後,冷卻並定量至 200 mL。

100 mL 標準品與樣品中各加入 2 mL 硝酸鋁溶液。

(十)氯化鑭 / 氯化鉀溶液:以最小體積(約 50 mL)濃鹽酸溶解 11.73 g 氧化鑭(La2O3),加入 1.91 g 氯化鉀(KCl),冷卻至室溫,再以水稀釋至 100 mL。注意:反應很激烈,攪拌時需緩慢、少量地加入酸,以控制反應速率。六、採樣與保存

(一)所有樣品之採集必須使用正確之採樣方法,取得具有代表性之樣品。建議之採樣體積及樣品保存時間詳見「重金屬檢測方法總則」。

(二)事業廢棄物樣品經「事業廢棄物毒性特性溶出程序 NIEA R201.11C」處理所得之萃出液應儘速分析,必要時經硝酸酸化使其 pH 小於 2,最長保存期限為 6 個月。若樣品經酸化會產生沉澱,應取未經酸化之萃出液儘速分析。

七、步驟

(一)因水溶性及固體廢棄物的基質複雜性及變異性,通常必須經過適當之前處理。固體、污泥及懸浮物質在分析前必須先加以溶解,此程序隨因待測分析的金屬及樣品特性的不同而異。溶解與消化步驟請參照「重金屬檢測方法總

則」及樣品製備個別方法之規定,若欲分析溶解性元素,則不須消化,樣品只需過濾及酸化處理後,即可進行分

析。

(二)所有原子吸收光譜需執行適當的背景校正。

(三)由於不同廠牌及機型的原子吸收光譜儀會有差異,詳細的使用說明無法格式化以適用於每一部儀器,因此分析人員在使用儀器時必須遵循該廠商的使用說明書。

1. 選擇適當的燈管後,通常需要先讓燈管預熱 15 分鐘。

2. 可利用這段期間調整儀器,將單光器調至正確的波長,選擇適當的單光器狹縫寬度,並依照廠商的建議調

整電流。

3. 點火並調節燃料及氧化劑的流量,調整燃燒頭及噴霧器的流速以達到最大的吸收及穩定度,保持光度計的

平衡。

4. 量測一系列待測元素的標準溶液,繪製吸光度對應濃度建立檢量線。

5. 吸入樣品溶液並直接讀出或由檢量線測定其濃度。每分析一個或一系列樣品時須同時量測一次標準溶液。

(四)檢量線製作與確認

1. 對於非直接讀出濃度的儀器,則製作一涵蓋適當濃度範圍的檢量線。通常亦即製備可產生 0.0 到 0.7 吸收度

的空白及標準溶液。配製標準溶液所使用的酸及酸濃度應與樣品相同。

(1) 每分析一批次樣品時,需製備新的檢量線標準溶液。若以當天製備之檢量線確認溶液(以下簡稱 ICV)

測試結果在可接受的範圍,毋需每天製備檢量線標準溶液,只要經由當天製備之 ICV 確認後即可使

用。若 ICV 超過可接受的規範,必須重新製備新的檢量線標準溶液並重新校正儀器。檢量線製備須

有一個空白溶液和至少五種濃度的檢量線標準溶液,此五種濃度須落在校正曲線直線區域的適當範圍

內。

(2) 配製標準溶液所使用的酸或酸組合的種類及其濃度應與樣品處理後之結果相同。

(3) 先以空白溶液開始,再由低濃度至高濃度吸取標準品溶液,並記錄其讀值。

(4) 重複多次吸取標準溶液與樣品,以確保能得到每一溶液之可信賴的平均讀值。

2. 檢量線必須是線性且相關係數 R 值至少為 0.995。

(1) 完成檢量線製作後,必須以檢量線空白及在中間濃度附近的 ICV 確認檢量線。ICV 之測值偏差必須

在 10 %以內,且檢量線空白所含的待測物濃度不能高於 MDL,此檢量線才可認為有效。若標準曲

線在指定範圍內無法被確認,則應找出原因並在樣品分析前重新校正儀器。

(2) 每批次分析結束時 / 或每隔 10 個樣品後,檢量線必須以檢量線空白及檢量線中間濃度附近的 CCV

確認。CCV 之測值偏差必須在 10 %以內,且檢量線空白所含的待測物濃度不能高於 MDL,此檢量

線才可認為有效。若 CCV 測值偏差大於 10 %以上,則應停止分析樣品,找出原因並在樣品分析前

重新校正儀器,且在最後一個可接受的 CCV 之後的所有樣品必須重新分析。

3. 重複測量標準溶液的濃度,取其平均值,兩次測值的相對差異百分比在 10 %以內。

4. 若進行微量分析時,檢量線第一點的濃度必須在實驗室可定量的範圍濃度,假如樣品濃度值低於檢量線最

低點的濃度,此報告只能當成估計值。

八、結果處理

(一)由檢量線或直接由儀器讀出金屬濃度值。

1. 若樣品須稀釋時,則以下式計算:

其中:A =由檢量線所計算出之稀釋後濃度(μg / L)

B =用於稀釋的空白酸基質體積(mL)

C =樣品體積(mL)

2. 固體樣品所有濃度皆以重量為基礎,若以乾重樣品分析時,須註明固體水分含量百分比。

其中:A =由檢量線算得之處理後樣品中金屬濃度(mg / L)

V =處理後樣品之最終體積(L)

W =樣品重(kg)

3. 注入樣品時,樣品及標準溶液不可使用不同積分時間。樣品應先稀釋且積分時間須與標準溶液相同。若樣

品需稀釋,則以下式計算:

其中:Z =由檢量線得到或直接讀出之金屬濃度(μg / L)

B =用於稀釋的空白酸基質體積(mL)

C =樣品體積(mL)

九、品質管制

(一)所有品保數據均應保存以備參考或檢查。

(二)每批樣品及每隔 10 個樣品中至少要有一個方法空白,以處理消化方法所指定的體積或量的水執行相同的分析步驟,這些步驟包含消化、稀釋、過濾、分析和其他。若方法空白所含待測物濃度不超過該實驗室之數據品質目標

(project - specific DQOs)時,則可被接受;若無數據品質目標時,方法空白低於 MDL 或即使高於 MDL 但仍低

於樣品最低濃度的 10 %則可被接受;若方法空白無法被接受,必須重新分析,若仍無法被接受,則在最後一次

到可接受方法空白之後的樣品皆必須重新分析,並與其他適當查核樣品(簡稱 QC)一起再次分析。空白係用於決

定樣品是否被污染。

(三)每批樣品樣品中,至少要一個 QC;每批樣品及每隔 10 個樣品中,至少要一個樣品重覆。如同樣品執行消化製備和分析程序。該 QC 的濃度為計劃指定執行濃度(project - specific action level),若無此濃度,則以檢量線最低

點與中間點之間的濃度做查核。若無過去的數據可接受的準則,則以 QC 回收率± 20 %為管制;若依過去的數據

設定管制,則回收率的最大偏差仍不能超過± 20 %。若此 QC 無法被接受,則在最後一次到可接受 QC 之後的樣

品皆必須重新分析。重覆分析差異依實驗室品質規範但不能超過 10 %,樣品測值接近於 MDL 時以基質添加重覆

計算代替樣品重覆。

(四)基質添加 / 基質添加重覆(Matrix Spike / Matrix Spike Duplicates 簡稱 MS / MSD):每批樣品中,至少要有一個MS / MSD 同樣品執行消化製備和分析程序。MS / MSD 是實驗室內部在樣品製備與分析前,對樣品添加相同待測

物濃度後分樣。作為方法對樣品基質的偏差與精密度的資料。MS / MSD 的濃度應與實驗室樣品濃度相似,當無

計劃指定執行濃度時,可添加檢量線最低點與中間點之間的濃度。若無過去的資料作為實驗室的管制,則以添加

回收率± 20 %及20 %相對差異百分比(RPD)為管制;若依過去的資料設定管制,則回收率的最大偏差仍

不能超過± 20 %。若此實驗室添加 / 添加重覆結果無法被接受,必須重新分析;若仍無法接受,則在最後一次到

可接受結果之後的樣品皆必須重新分析。若偏差與精密度超過實驗室的管制,或回收率小於 80 %或大於 120 %、

或相對差異大於 20 %,則必須執行干擾測試,詳下述。

(五)干擾測試

1. 回收率測試(消化後添加):假如樣品添加或樣品添加重覆的回收率不符合前述之基質添加回收率管制標

準時,該批次的所有樣品必須進行回收率測試。取部分測試樣品,加入已知量待測物使待測物濃度為原濃

度的 2 ~ 5 倍,若濃度超過儀器的線性範圍,則添加較低的濃度,分析該添加樣品濃度並計算回收率。若

批次中的所有樣品含有的待測物濃度低於偵測極限時,則添加計劃指定執行濃度;當無此濃度值時,則添

加檢量線最低點與中間點之間的濃度。若回收率低於 85 %或高於 115 %,則該批次所有樣品皆須以標準

添加法分析之。

2. 稀釋測試:當懷疑樣品有干擾及濃度過高無法解釋結果時,執行稀釋測試。先測定得知未稀釋樣品的粗略

濃度後,稀釋至少 5 倍再重新分析。若未稀釋的樣品濃度與5倍稀釋樣品濃度的相對差異百分比(RPD)

高於 10 %,則該批次的所有樣品皆須以標準添加法分析之。

(六)若樣品基質非常複雜,其黏度、表面張力及組成與標準溶液無法匹配(matched)時,則推薦採用標準添加法測試。評估是否需要嘗試其他分析方式以符合樣品的特性,如使用包含不同的基質修飾劑、石墨爐條件、製備或分

析方法。干擾程度的測試方法如上述。

(七)標準添加法:標準添加技術意指將已知量的標準品加至一或多個處理的樣品溶液中,補償由於樣品組成對分析訊號的增強或降低所導致與檢量線斜率有所偏差的現象,但無法校正加成性干擾所造成之基線偏移。每當分析新的

基質或批次無法通過回收率測試時,應執行標準添加法;標準添加法可應用於 TCLP 萃出液分析及申請有害事業

廢棄物表列排除(delisting petition)之分析。

1. 最簡單的方式為單一添加法。係取兩份相同體積 V x的同一樣品溶液,第一個(標示 A)加入已知濃度為 C s、

體積為 V s之標準溶液;第二個(標示 B)加入相同體積 V s的試劑水。A 及 B 之分析訊號以空白分析訊號

校正,則未知樣品的濃度 C x可由下式計算:

其中 S A及 S B分別為溶液 A 及 B 經空白校正後之分析訊號值。適當 V S及 C S應使 S A大約為 S B的兩倍,

以避免對樣品過度稀釋。添加步驟最好應在分離或濃縮步驟之前,再繼續完成其餘的程序。

2. 使用系列標準添加法有助於改善分析結果。在等體積樣品中加入一系列含有不同已知量的待測物標準溶

液,再稀釋成相同的最終體積。例如製備 " 添加 1 " 溶液使其最終濃度的吸光度大約為樣品待測物的預期吸

光度的 50 %,製備 " 添加 2 " 及 " 添加 3 " 溶液則分別為樣品待測物預期吸光度的 100 %及 150 %。測定

溶液的吸光度,以吸光度為縱軸、添加濃度為橫軸繪圖,所得直線令其外插至吸光度為零時橫軸之截距即

為樣品中待測物的濃度。橫軸上在縱軸左、右二邊的尺度相同,但方向相反,圖一即為一例。可用線性迴

歸求截距濃度。

3. 為使標準添加技術的結果有效,需考慮以下限制:

(1) 在所涉及的濃度範圍內,所有由檢量線所得的濃度須為線性。

(2) 干擾效應不應隨待測物對基質比例的不同而改變,且添加之標準品與待測物,應具有相似的感應

(response)。

(3) 測定時必須無光譜干擾,且須校正非特定之背景干擾。

(八)使用不同來源之實驗室品管樣品或標準參考物質(Standard Reference Materials 簡稱 SRM 以幫助評估分析系統的品質,可遵照 SRM 製造商提供之說明書來使用以得到可接受的範圍。

十、精密度與準確度

略。

十一、參考資料

(一) U.S. EPA.Flame Atomic Absorption Spectrophotometry.Method 7000B, Janu. 1998.

(二) Methods for Chemical Analysis of Water and Wastes; U. S. Environmental Protection Agency. Office of Research and Development. Environmental Monitoring and Support Laboratory. ORD Publication Offices of

Center for Environmental Research Information; Cincinnati, OH, EPA – 600 / 4 – 79 - 020, 1983.

(三) Reagent Chemicals, American Chemical Society Specifications, Rohrbough, W. G.; et al. 7th ed.; American Chemical Society: Washington, DC, 1986.

(四) 1985 Annual Book of ASTM Standards, Vol. 11.01; "Standard Specification for Reagent Water" ASTM: Philadelphia, PA, D1193 - 77. 1985.

(五)行政院環境保護署,重金屬檢測方法總則 NIEA M103.00C,中華民國八十九年一月。

(六)行政院環境保護署,事業廢棄物毒性特性溶出程序 NIEA R201.11C,中華民國九十年五月。

註一:濃硝酸及濃鹽酸具有中度的毒性,且極容易刺激皮膚與黏膜。盡可能在排煙櫥中使用,若眼睛或皮膚接觸到這些試劑,則以大量水沖洗。操作這些試劑時,隨時戴著安全眼鏡或眼睛防護罩。

註二:若吸入或食入包括鋨的許多金屬鹽類,會有極高的毒性,必須很小心確保已適當地操作這類樣品及標準品,且所有廢氣皆妥善排出,操作後需徹底洗手。

註三:因為笑氣 / 乙炔焰會發射 UV 光,分析時應使用保護眼睛的器具及 / 或火焰遮罩。

註四:實驗室執行後廢棄物處理必須符合所有適用法規與標準,實驗室應儘量減少傾倒和控制從排氣櫃及實驗臺排出廢棄物與廢氣。

註五:最佳污染防治技術是減少或消除廢棄物產生源的量和毒性,實驗室操作過程中有很多污染防治的機會。實驗室人員隨時可使用污染防治技術處理產生的廢棄物。當產源的廢棄物無法有效減量,應回收使用。相關資訊請洽

行政院環境保護署,如要取得國外資料時可洽 Less:Laboratory Chemical Management for Waste Reduction

available from the American Society, Department of Government Relations and Science Policy, 1155 16th

Street, NW, Washington, DC 20036,(202)872 - 4477。

表一試劑水中原子吸收偵測極限及靈敏度

靈敏度:以能產生 1 %吸光度之每公升溶液中所含金屬的毫克數表示。

表二儀器參數

註:若多於一個波長,以具底線者為首選。

圖一標準添加曲線

圖二原子火焰吸收光譜法操作流程

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