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113年公務人員特種考試司法人員、法務部調查局
調查人員及海岸巡防人員考試試題
考 試 別：調查人員
等 別：三等考試
類 科 組：化學鑑識組
科 目：儀器分析
考試時間：
2
小時
座號
：
※注意：可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：
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一、薑黃素（curcumin, C21H20O6,分子量 MW= 368, logP value ~3.3）是一種
從薑黃根莖中提取得到的黃色色素，它是最主要的薑黃色素
（curcuminoid）類物質，約占薑黃色素的 70%，除了薑黃素之外，這一類
化合物還包括 10~20% 的去甲氧基薑黃素（demethoxycurcumin,
C20H18O5, MW=338, logP value ~3.2）以及 5%的雙去甲氧基薑黃素
（bisdemethoxycurcumin, C19H16O4, MW= 308, logP value ~3.0）。文獻指出
薑黃素具有抗發炎及抗氧化性質，屬於多酚類，可溶於醇類、醋酸、乙
腈與氯仿。三者在 265 nm（log E~4.18）與 420 nm（log E~4.77）附近均
有吸收，化學結構如下圖所示，請回答下列問題：
薑黃素 去甲氧基薑黃素
雙去甲氧基薑黃素
高效液相層析法（high performance liquid chromatography, HPLC）在裝
置、管柱填料、技術及理論上進行了大幅改進。它包括高效分離柱、
高壓輸液泵和高靈敏度偵檢器。請建立適當的逆相（reverse phase）
HPLC 分析條件（包括移動相、操作條件、管柱與偵測器的選擇）來
測定膠囊與錠狀食品中薑黃素、去甲氧基薑黃素及雙去甲氧基薑黃素
等三類薑黃素含量之檢驗方法。（11 分）
依照上題所建立的分析條件，請問三類薑黃素中（a）最先流出管柱的
物質為何？（b）最後流出管柱的物質為何？（4分）
代號：
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2
二、電化學分析法（electrochemical techniques）是根據樣品溶液的電化學性
質進行分析，請回答下列問題：
⑴請詳述電化學分析實驗中的三電極設定。（2分）
⑵三個電極中，陰極和陽極如何定義？（2分）
⑶電化學分析實驗中使用電解質的目的為何？（2分）
請敘述循環伏安法（cyclic voltammetry, CV）的原理。（4分）
三、實驗數據的分析在於確認數據的品質，請回答下列問題：
何謂準確度（accuracy）與精確度（precision）？（4分）
實驗室同仁建立了一個新的檢測血液中含酒精濃度的分析方法，你用
一個標準品去測試此方法是否可行，經重複測量後，實驗數據的平均
值異於標準品的真實值，你如何分析這個差異是由於隨機誤差所造成
的，或者是由於此方法之偏向（bias）所致。（6分）
四、紫外線可見光吸收光譜儀常用來進行定量分析，請回答下列問題：
⑴請按照順序排列寫出一個典型紫外線可見光吸收光譜儀的基本組
件。（10 分）
⑵紫外線可見光吸收光譜是由外層價電子的躍遷而產生。請寫出有機
分子中可能的四種價電子躍遷類型。（8分）
⑶何謂 R吸收帶？何謂 K吸收帶？（2分）
某一化學物質 A是一種中樞神經興奮劑，屬於第二級毒品，一般是利用
GC-MS 進行分析，也有文獻提及可將 A氧化後的產物 OA 溶解在己烷
中（AOA，1莫爾 A可完全氧化成 1莫爾 OA），在紫外線可見光光
譜的波長 287 nm 處會有一明顯吸收峰，而 OA 在該波長的莫爾吸光係
數（molarabsorptivity,）為 2.0×105L/mol-cm。鑑識組將某尿液 5毫升
稀釋至 1公升後，取出 10 mL 稀釋液，將 10 mL 稀釋液中可能含有的
A完全氧化成 OA 後轉移至 10mL 己烷相，再利用 0.5cm 寬的石英槽，
於287 nm 波長下測得溶液的光穿透率（transmittance, T）為 10%。
⑴請問吸光度（absorbance, A）是多少？（2分）
⑵請問 OA 在己烷溶液中的體積莫爾濃度（M）是多少？（4分）
⑶原始尿液中的 A濃度又是多少 ppm（partsper million）？（A的分子
量為 120，OA 的分子量為 150，log 2=0.3010，log 3=0.4771）（4分）
代號：
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五、傅立葉轉換紅外線光譜儀可以用來分析化合物的結構與官能基團。請回
答以下問題：
請試述傅立葉轉換紅外線光譜儀的主要設計原理為何（說明硬體及軟
體部分）？（10 分）
請繪圖說明二氧化碳的正規振動模式（normal vibration modes），為何
在這些振動模式中只能觀察到兩個主要吸收峰。（5分）
六、層析法（chromatography）主要是利用含有樣品混合物的流動相（mobile
phase），經過固定相（stationary phase）時，混合物中各成分由於移動速
率的差異而達到分離的目的，請回答下列問題：
在30.0 cm 管柱上，物質 A與B之滯留時間分別為 12.00 及14.00 min，
而未被滯留物質（即空氣峰）通過之時間（dead time）為 2.00 min。A
與B的尖峰寬度均為 1.60 min。（以下請列出計算過程）
⑴請計算解析度 R。（2分）
⑵管柱之平均有效塔板數（number of effective plate, Neff）。（2分）
⑶若R值要達到 2.0 以上，則管柱需要多長？（2分）
⑷接續⑶，此時 B的滯留時間為多少？（2分）
氣相層析儀是以氣體作為流動相。
⑴請試述其中火焰離子化檢測器（FID）的檢測原理以及所搭配的氣體
為何？（8分）
⑵某混合物在氣相層析儀中共出現四個峰，峰面積和相對回應因子
（relative response factor）或稱為校正因子（correction factor, Si）如下
表所示，請問成份 2在混合物中的百分含量多少（%）？（4分）
成份 1 2 3 4
峰面積（mm2）100 75 50 25
校正因子 Si0.90 1.00 0.95 0.98
*峰面積 Ai與被測成分的量 mi成正比：Ai= Simi；Si為校正因子