民國115年 高考三級 環境檢驗 水質檢驗
第2題
試說明水中元素萃取消化法－微波輔助酸消化法之測定目的為何？並 分別說明微波消化裝置中微波消化瓶材質、矽康油均勻加熱溫度、旋轉 盤之轉速為何？（20 分）
題目
試說明水中元素萃取消化法－微波輔助酸消化法之測定目的為何？並 分別說明微波消化裝置中微波消化瓶材質、矽康油均勻加熱溫度、旋轉 盤之轉速為何？（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、測定目的：本方法係將水樣置於密閉微波消化瓶，加入硝酸（必要時加鹽酸）後以微波加熱進行酸消化，使溶解態、懸浮態及總回收態之金屬元素溶出並轉為可溶性離子態，同時破壞有機物與膠體，供感應耦合電漿原子發射光譜儀（ICP-AES）、感應耦合電漿質譜儀（ICP-MS）或原子吸收光譜儀（AAS）定量，屬元素分析之前處理步驟。
- 二、目的之進一步內涵：(1) 使元素完全釋出、提高回收率；(2) 密閉系統可減少汞、砷、硒等揮發損失及外來污染；(3) 縮短消化時間、降低酸用量與試劑空白；(4) 使樣品與標準品基質趨於一致，利於比對。適用於飲用水、地面水、放流水及廢水中總金屬之測定。
- 三、微波消化瓶材質：應採化學惰性、耐高溫高壓、可透微波且溶出極低之氟碳樹脂，如聚四氟乙烯（PTFE）、改性聚四氟乙烯（TFM）或全氟烷氧基樹脂（PFA）；不得使用玻璃或石英瓶，因其含鈉、硼、矽易污染且吸熱不均。瓶體須能承受方法規定之壓力與溫度，使用前以硝酸（1+1）浸泡並以去離子水沖洗，定期檢查變形、龜裂與密封圈老化。
- 四、矽康油均勻加熱溫度：為確認微波腔內各位置受熱一致，得以矽康油（silicone oil）替代水樣裝入各消化瓶，於設定功率下加熱並量測油溫；一般規範係升溫至約 175 ℃（常見 160 至 180 ℃，實際數值應依現行方法條文），各瓶間溫差應在正負 5 ℃ 以內，若某位置明顯偏低即表示微波場分布不均，須調整旋轉盤或檢修波導。
- 五、旋轉盤轉速：旋轉盤（turntable）須維持穩定轉動，使各消化瓶輪流經過微波場，避免局部過熱、爆瓶與回收率不一致；一般要求每分鐘 3 轉以上，加熱期間不得停轉或卡滯。品管上每批次應含試劑空白、查核樣品、添加回收（一般 75 至 125%）與重複分析；高氯、高有機物或高鈣樣品應減少取樣量或調整酸比例，以防壓力驟升。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。