[轉貼][化學]由汞污泥事件看化學分析的品質

分析經常是探索 "真相"最重要的一個步驟。對"真相"的瞭解除了滿足人類求"真"的本能外，也因為瞭解 "真相"人們才能作出正確的判斷或結論。從應用科學的觀點來看，瞭解真相後科學家才能真正有效的控制、調節甚至設計、改造以創造出有利人類福祉的成果。

    大家可能都聽過類似 "這件事經過仔細分析後，我們得到...的結論" 的話，這句話中分析前有仔細兩個字，表示分析可以是仔細的，當然也可以是不仔細的，仔細與否就代表了分析的品質。因此不夠仔細的分析可能會作出錯誤的結論。

    化學分析是瞭解和化學有關現象至關重要的一個步驟。高品質化學分析才能夠瞭解真相，也才可能得到正確的結論(瞭解真相不一定是為了結論)。 化學分析的品質(quality)是什麼?我們以最近發生的台塑汞污泥事件為例，首先我們必須確定它是汞，這是定性的問題，定性的品質在於它 "是不是汞?"大概是" 、"可能是"、 "很可能是" 、"非常可能是"、 "絕對是"，都可以用來敘述是不是汞，這些代表了不同層次的定性品質。

    對於多數的現象除了知道是什麼外，還必須知道 "有多少?"。少量酒精也許有助血液循環，過量酒精卻可能讓人喪失判斷的能力，因此量的品質亦至關重要。據報導台塑汞汙泥的汞濃度是0.284 ppm，0.284 ppm是一個量，而量的品質則在於:它是否是真的是0.284 ppm或多靠近0.284 ppm。有關量的品質在，化學分析上是利用統計學將其品質"量化"的。經由統計的處理，我們可以具體而量化的敘述這個量。例如我們可以說:我們有95%的把握，真實濃度在 0.284ppm士ppm 的範圍內。在這個句子裡，0.284 ppm是一個量，而敘述這個量的95%亦是一個量。由於報紙對汞污泥事件分析結果報導的不夠詳細，因此我們是無法知道 0.284 ppm這個量的品質的。

    環保署公佈了汞污泥的檢測結果後，台塑公司立即召開記者招待會宣稱樣品"不具代表性"。這帶出了分析品質的另一個項目一代表性。幾噸或幾十噸的廢棄物要採多少公斤? 應怎麼採? 都和代表性有密切的關係。其實在電視上看到綠色組織帶回樣品的量(幾公斤)及形式(兩大塊)就知道代表性不足，台塑公司也許早就想好了萬一檢測結果超過標準的應對說詞。

    代表性的要求和分析目的有十分密切的關係。例如最近在台灣上市的威而剛，它在美國已合法使用了一段時間了。一個先進國家核准的藥，為什麼在台灣還要審查這麼長一段時間? 主要的原因就是美國人也許不能代表台灣人，因此需要做一些實驗，來證實它使用在台灣人的有效性和安全性。就汞污泥而言，如果目的只是瞭解污泥的平均濃度，則經過合適的採樣步驟後，我們可將樣本打碎、研磨再均勻混合，最後分析這個均勻混合的樣品。反之，如果目的除了瞭解汞的平均濃度外，亦想知道濃度的分佈情形則須將採得樣品逐一分析。

    汞污泥問題發生時，有相當一段時期出現了當地居民恐慌的情形。這說明了分析品質的另一要素一分析的時效。汞污泥如能在很短的時間得到答案，也許就不會有因民眾的恐慌而造成死亡之遺憾結果。一個理想的化學分析除了在定性、定量及代表性有足夠品質外，最好是 "及時且及地"的。許多問題能在第一時間知道它，才能在時效內採取適當的因應辦法。這種所謂 "realtime"的分析困難度可能很高也是許多分析化學家所追求的一個無止境的目標。例如垃圾焚化爐所排放的世紀之毒-戴奧辛，以目前的技術從採樣到分析，可能要花上兩個星期才能知道結果。這還不包括所採的樣是否具有代表性。一個假想的理想狀況是在煙囪上安裝一隻戴奧辛偵測器。每一分鐘(或每三分鐘)就可得到一個戴奧辛濃度的數據。這個目標很可能在未來10年或20年都不會達成，但是分析化學家會鍥而不捨的嘗試各種方法逐步的去實現它。