加載中. ..
PDF
101
年公務人員高等考試三級考試試題 代號：
類 科： 化學工程、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。
（請接背面）
全一張
（
正面
）
36540
36740
一、
若傅立葉轉換紅外線光譜儀（Fourier transform infrared spectrometer, FTIR）經單
次掃描（single scan）所得到的訊號其訊雜比（signal to noise ratio, S/N）為 10，
則16 次掃描後，所得訊號的訊雜比為何？（5分）
FTIR圖譜的解析度（resolution, R, 以cm-1為單位）可以R=1/Δ表示，其中Δ代表在
干涉儀中，當移動鏡移動時，兩個光束的最大光程差。若要得到 1 cm-1的解析度
時，移動鏡相對於中心位置的位移應為何？（註：移動鏡的中心位置是指兩光束
的光程差“δ”為0的位置。）（5分）
為精確地決定移動鏡的位置，吾人在儀器中置入一個單一波長的雷射光源（波數
v=15800 cm-1），這可使電腦在每當雷射光熄滅時，從干涉圖（interferogram）
擷取一個數據點。試問在連續兩次雷射光熄滅的期間，干涉儀中移動鏡的位移（以
微米（μm）為單位）“dx”為何？（5分）
下圖是某化合物之IR紅外線光譜，橫軸為波數（v單位為cm-1），縱軸為百分穿
透度（% transmission）其分子式為C8H8O，試由紅外線光譜推知其結構式。（
10 分）
100
0 3500 3000 2500 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600
)cm( 1-
v
% Transmission
二、請畫出感應偶合電漿（Inductively Coupled Plasma）-原子發射光譜儀（Optical
Emission Spectrometer）（ICP-OES）的塊解圖（block diagram），並註明其組成
元件。（5分）
感應偶合電漿（ICP）是如何形成的？形成電漿所用的氣體為何？（8分）
試述在原子光譜分析法（Atomic Spectroscopy）中，感應偶合電漿（ICP）與火焰
（flame）相較，其優缺點各為何？（12 分）
三、常見的液相層析儀的偵檢器（detectors），包括紫外線（UV）偵檢器、折射率（refractive
index）偵檢器及螢光（fluorescence）偵檢器。試述其構造、使用原理及優缺點。
（25 分）
101
年公務人員高等考試三級考試試題 代號：
類 科： 化學工程、環境檢驗
科 目： 儀器分析
全一張
（
背面
）
36540
36740
四、釩（元素符號為V）有兩個同位素，其在自然界之相對含量分別為51V=99.75%及
50V=0.25%。為測量在某鋼鐵樣品中的釩金屬濃度，吾人將 2克（g）的鋼鐵樣品先
溶解於酸性溶液中，另再添加 1微克（μg）50V金屬於該溶液。攪拌後，該溶液以
ICP-MS質譜儀分析，所得到的質譜圖出現兩個訊號峰，分別在質量為 50 及51 處，
且兩個訊號峰面積相等。
若訊號峰面積比與同位素質量比相等，則未知樣品中50V及51V之百分比為何？（
10 分）
若已知50V=49.947g/mol及51V=50.944g/mol，試計算前述
更準確的百分比。（
10 分）
若鋼鐵樣品中含有鈦（Ti）或鉻（Cr）時，試解釋為何此定量分析會變為較複雜。
（5分）
（註：Ti的同位素有46Ti, 47Ti, 48Ti, 49Ti及 50Ti；Cr的同位素有50Cr, 52Cr, 53Cr及54Cr。）