
【化】 trace analysis
mark; trace
【建】 volumetric analysis
痕量分析(Trace Analysis)是分析化学领域的重要分支,指对物质中极低浓度成分(通常低于百万分之一量级)进行定性或定量检测的技术。该术语对应英文"trace analysis",其核心在于突破常规检测限,实现对ppb(十亿分之一)甚至ppt(万亿分之一)级物质的精准测定。
从技术特征看,痕量分析包含三个关键要素:
该技术主要应用于环境污染物监测(如二噁英检测)、半导体材料纯度控制、法医物证鉴定等领域。世界卫生组织饮用水标准中,砷含量限值10μg/L的制定即基于痕量分析数据。当前技术前沿聚焦单分子检测与量子点传感,德国《应用化学》最新研究显示,表面增强拉曼光谱已实现单分子级检测灵敏度。
痕量分析是化学分析中针对极低浓度物质的检测技术,其核心在于测定样品中含量在百万分之一(ppm)以下至皮克级(pg/g)的组分。以下是综合多来源信息的详细解释:
基本概念
痕量分析指被测组分含量在百万分之一(0.01%)以下的分析,涵盖微克级(μg/g)、纳克级(ng/g)甚至皮克级(pg/g)的检测。例如,半导体材料或高纯金属中的杂质测定常需此技术。
技术演变
随着分析仪器的发展,“痕量”的定义逐渐扩展,部分领域(如生物医学)已涉及超痕量分析(含量低于0.0001%)。
基本流程
技术难点
需克服背景干扰、仪器灵敏度限制及样品污染风险,例如气相色谱法需处理复杂基质影响。
方法 | 特点与应用场景 |
---|---|
化学光谱法 | 通过分离主体后富集杂质,适用于99.999%以上纯度材料的ng级检测。 |
中子活化分析 | 利用中子辐射生成放射性同位素,适合半导体材料分析。 |
电感耦合等离子体 | 高频等离子体光源提升检测限,用于溶液浓缩样品。 |
色谱技术 | 气相/液相色谱法可分析10⁻⁶~10⁻⁹级组分,广泛应用于环境与生物样品。 |
痕量分析虽针对“微小”成分,但其结果直接影响材料性能、环境评估及疾病诊断。例如,半导体中十亿分之一的杂质即可导致器件失效。
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