
【化】 trace analysis
mark; trace
【建】 volumetric analysis
痕量分析(Trace Analysis)是分析化學領域的重要分支,指對物質中極低濃度成分(通常低于百萬分之一量級)進行定性或定量檢測的技術。該術語對應英文"trace analysis",其核心在于突破常規檢測限,實現對ppb(十億分之一)甚至ppt(萬億分之一)級物質的精準測定。
從技術特征看,痕量分析包含三個關鍵要素:
該技術主要應用于環境污染物監測(如二噁英檢測)、半導體材料純度控制、法醫物證鑒定等領域。世界衛生組織飲用水标準中,砷含量限值10μg/L的制定即基于痕量分析數據。當前技術前沿聚焦單分子檢測與量子點傳感,德國《應用化學》最新研究顯示,表面增強拉曼光譜已實現單分子級檢測靈敏度。
痕量分析是化學分析中針對極低濃度物質的檢測技術,其核心在于測定樣品中含量在百萬分之一(ppm)以下至皮克級(pg/g)的組分。以下是綜合多來源信息的詳細解釋:
基本概念
痕量分析指被測組分含量在百萬分之一(0.01%)以下的分析,涵蓋微克級(μg/g)、納克級(ng/g)甚至皮克級(pg/g)的檢測。例如,半導體材料或高純金屬中的雜質測定常需此技術。
技術演變
隨着分析儀器的發展,“痕量”的定義逐漸擴展,部分領域(如生物醫學)已涉及超痕量分析(含量低于0.0001%)。
基本流程
技術難點
需克服背景幹擾、儀器靈敏度限制及樣品污染風險,例如氣相色譜法需處理複雜基質影響。
方法 | 特點與應用場景 |
---|---|
化學光譜法 | 通過分離主體後富集雜質,適用于99.999%以上純度材料的ng級檢測。 |
中子活化分析 | 利用中子輻射生成放射性同位素,適合半導體材料分析。 |
電感耦合等離子體 | 高頻等離子體光源提升檢測限,用于溶液濃縮樣品。 |
色譜技術 | 氣相/液相色譜法可分析10⁻⁶~10⁻⁹級組分,廣泛應用于環境與生物樣品。 |
痕量分析雖針對“微小”成分,但其結果直接影響材料性能、環境評估及疾病診斷。例如,半導體中十億分之一的雜質即可導緻器件失效。
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