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106年公務、關務人員升官等考試、106年交通
事業鐵路、公路、港務人員升資考試試題 代號：26730 全一張
（正面）
等級： 薦任
類科（別）： 環境檢驗
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。
（請接背面）
一、請回答下列有關儀器分析中之分離方法的問題：
某一高性能液相層析儀（HPLC）分離管柱，其固定相為 RP-18 型，而流動相則為甲
酸酯之緩衝液（formate buffer），其濃度 C = 200 mM（毫莫耳體積濃度），pH = 9。
試問下列三種酸，以此分離管柱沖提的先後順序為何？請詳述理由。（15 分）
混合物試料：
亞麻油酸（linoleic acid）CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7C(=O)OH
花生酸（arachidic acid）CH3(CH2)18C(=O)OH
油酸（oleic acid）CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C(=O)OH
在自由溶液中的某電泳分析（capillary zone electrophoresis, CZE），需要使用總管長
為32 cm 的石英毛細管，且毛細管管長的有效分離長度為 24.5 cm。外加電場電位
差所產生的電壓為 30 kV。在此實驗的條件下，中性未帶電的標記物，其電泳圖訊
號突峰出現的位置為 3 min。
(a)試計算某化合物其遷移時間為 2.5 min 之電泳遷移率（electrophoretic mobility），
μEP。計算出的答案，須註明所使用的單位。（6分）
(b)試計算在這些條件下，此化合物的擴散係數。吾人已計算出來的板數（plate
number）N = 80000。（4分）
二、為要利用標準添加法，以決定某未知溶液 A中的鋅金屬濃度，吾人製備了標準溶液 B，
其純氯化鋅（zinc chloride）的濃度為 0.1 mmol/L（毫莫耳/升）（氯化鋅分子量
M = 136.2 g/mol，鋅（Zn）的原子量為 65.38 g/mol）。將等量 5.0 mL（毫升）的未知
溶液 A，導入至 4個分離漏斗中；再將 4.0 mL、8.0 mL 及12.0 mL 的標準溶液 B，
添加至其中的 3個漏斗中。經攪拌及萃取（3次），每次萃取都使用含過量 8-羥基喹
啉（8-Hydroxyquinoline，化學結構如下圖）化合物的 5.0 mL 四氯甲烷（CCl4），最
後再將萃取液稀釋至 25 mL。以螢光光譜儀所測得的放射螢光強度之讀值如下：
溶液 B添加的體積（mL） 螢光放射強度之讀值
0 7.65
4 13.95
8 19.6
12 25.8
試解釋為何在進行四氯甲烷（CCl4）萃取時，萃取溶劑中要含有 8-羥基喹啉？（5分）
由表中的數據，試以最小平方法，推導出校正曲線的方程式。（10 分）
計算在未知溶液 A中的鋅金屬濃度（以 ppm 為單位）。（10 分）
106年公務、關務人員升官等考試、106年交通
事業鐵路、公路、港務人員升資考試試題 代號：26730 全一張
（背面）
等級： 薦任
類科（別）： 環境檢驗
科目： 儀器分析
三、兩個同分異構物（isomers），A與B，具相同的分子式，C2HCl3F2。試由其 60 MHz
氫質子核磁共振光譜圖（proton NMR spectra）（詳如後述），推知每一個同分異構物
的化學結構。同分異構物 A的圖譜在化學位移δ = 5.8 ppm 及δ = 6.6 ppm 處的訊號
峰均分裂為兩個峰（doublets），其旋轉-旋轉偶合常數（spin-spin coupling constant）
J = 7 Hz。相形之下，同分異構物 B的圖譜，則僅在化學位移δ = 5.9 ppm 處有一訊號
峰，且分裂為三個峰（triplets），其 J = 7 Hz。
現已知有第三個同分異構物 C的存在。試述 C的氫質子核磁共振光譜圖的訊號峰
位置及分裂峰特徵。（提示：1H及19F兩核種的旋量子數（spin number）I均為 1/2）
（25 分）
四、請回答下列有關原子光譜術的問題：
試述火焰發射光譜儀的原理。（10 分）
為何使用火焰發射光譜儀測量鈣（Ca）元素時（試料以磷酸鈣 Ca3(PO4)2的形式存
在）常添加 EDTA（ethylenediaminetetraacetic acid，(HOOC-CH2)2N-CH2CH2-N(CH2-
COOH)2 ）？（7分）
為何使用火焰發射光譜儀測量鈉（Na）元素時，常添加鉀鹽（如氯化鉀 KCl）？
（提示：鉀的第一游離能為 419 KJ/mol，而鈉的第一游離能則為 496 KJ/mol）（8分）