開拓 輕元素 ; 分析 新世界 !
鈹為一種化學元素,自然界中的鈹,都與其他元素結合,形成礦物,在岩石、煤炭、泥土及火山灰中可以找到鈹的存在,這些鈹礦是需要被開採的,開採後的鈹會被加以純化,用在核子武器及核反應爐、飛行器、太空梭的結構中及其中的儀器。而鈹合金被大量用在汽車、電腦、體育器材(高爾夫球具)或是牙橋。 # 輕元素
鈹在工業中最大量的運用,是在鋁、銅、鐵和鎳中加入鈹作為合金材料,可以加強金屬的物理性質。例如在銅裡面加入約2%的鈹(鈹銅合金),可形成比銅金屬強六倍的鈹銅合金。採用鈹銅合金製成的工具十分堅硬,並在敲擊鋼鐵表面時也不會產生火花。
而在貴金屬當中,鈹為許多寶石的重要組成部分,例如翡翠、綠寶石和海藍寶石等等…一種鈹處理(beryllium treatment) 技術,則是透過添加鈹元素以影響寶石顏色的熱處理方式。採用鈹加熱藍寶石,可以降低其藍色色度,或可以將弱黃或泛綠的寶石,加工成亮黃或橙色藍寶石。
因此,鈹在現行高科技工業中的使用分析,則顯得相當重要。過往的檢測設備,鈹分析大都仰賴大型破壞式化學檢測倍,測試時間長,且需要經過複雜前處理,讓鈹的分析較為困難。
新型手持式LIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy 也可以稱為LIBZ)元素分析儀,則為目前一種新型雷射光譜分析技術,透過近似非破壞式的分析方法,迅速分析出各元素成分,同時因LIBS(LIBZ)波長範圍光譜從 190 – 950 nm ,分析範圍廣泛,尤其對於輕元素,如鈹、氫、鋰、硼、碳、鈉等…小於原子序12等各種元素,具有更高的感度,輕鬆測量且測試速度快。
上圖為鋁鈹和鈹銅合金中,用手持式LIBS作元素分析,元素範圍濃度從0~50ppm,根據標準參考濃度樣品和實際測試值,R2可以達到0.995,而LIBS可以做到極低濃度的5ppm穩定下限。