別輕易挑戰化學分析的偵測極限,沒那麼簡單

2019.09.12

化學分析的偵測極限(一)

究竟什麼是偵測極限?等於精度?等於儀器最小刻度?

例如:天秤精度0.0001g;尺規最小刻度0.1cm。那麼化學分析的儀器應該也有吧!
然而卻不是如此,多數的化學分析檢測,並非如平秤秤重、尺規量度一般,為直讀式的量測儀器,而是經過一連串的定量以及利用各種不同的感測器來感測化學反應的反應程度,利用感測器將化學反應程度轉換成訊號,訊號又再次的相互轉換後而得,最終的結果多數為電腦計算所得,小數點位數並非固定。也因此,較複測的化學分析,如:氣相層析、液相層析等等,並無法用精度或最小刻度來宣稱該量測的可靠度,而是用"偵測極限"來評估和展現。
為了讓大家更瞭解化學分析為何會這麼獨特,我們透過電化學(大家手邊上的乾電池就是利電化學來發電的喔!)這個對大家來說比較熟悉的化學試驗來說明。
如下圖:在電化學中發生氧化反應為陽極,發生還原反應的為陰極。一般人對"陽極""陰極"都不陌生,但是什麼是"氧化還原"就顯得困惑了。其實氧化反應就是失去電子,而還原反應就是得到電子。整個電化學反應的過程,就是陰離子往陽極移動,陽離子往陰極移動。
如上圖:鋅板會因為電化學反應而逐漸減輕重量。減輕的重量可以用天秤得知,但是究竟有多少鋅離子被消耗掉,卻必須透過電流的量測再計算才能得知,無法直接量測。
在化學分析中,有很多都是類似電化學,透過讓待測物與其他物質發生化學反應,量測化學反應時產生的電流量、酸鹼變化等許許多多的現象,最後利用檢量線的換算才能得知待測物的含量。
這也就是化學分析,無法像多數的物理量測,可以很簡單的透過購買精度高的儀器來提高分析的精密度。
接下來,我們將會慢慢的帶領大家認識,究竟什麼是"化學分析的偵測極限"
更多消息