103年公務人員特種考試關務人員考試、103年公務 人 員 特 種 考 試 身 心 障 礙 人 員 考 試 及 103年 國 軍
上 校 以 上 軍 官 轉 任 公 務 人 員 考 試 試 題 代號：10840 考 試 別： 關務人員考試
等 別： 三等考試 類 科： 化學工程 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。
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一、氣相層析儀常用於分析揮發性的有機化合物。
請說明火焰離子化偵測器（flame ionization detector, FID）的工作原理。（10 分）
若以質譜儀偵測，應該選用那一種游離方法，才能看到分子離子（molecular ion），
並獲得化合物的分子量。（5 分）
以質譜儀偵測時，常用四極柱質量分析器（quadrupole mass analyzer），請說明四 極柱質量分析器的構造。（5 分）
四極柱質量分析器要如何操作，才能獲得質譜圖。（5 分）
二、紅外光光譜儀（IR spectrometer）及拉曼光譜儀（Raman spectrometer）皆可用於觀 察分子的振動，請回答下列問題：
請問甲烷分子有幾個震動模式（vibration modes）？（5 分）
在拉曼光譜法中，隨著溫度升高，anti-stokes 和 stokes 訊號的比值會上升，請說 明原因。（5 分）
請說明紅外光光譜儀及拉曼光譜儀的光源分別為何？（6 分）
二氧化碳分子的反對稱震動（asymmetric vibration）如下圖，此震動模式在紅外光 光譜圖中可觀察到訊號，但在拉曼光譜圖中沒有訊號，請說明原因。（9 分）
三、電位分析法（potentiometry）常用於測定溶液中分析物的濃度。
請說明電位分析法的工作原理。（10 分）
若以汞電極做為指示電極，如何能測得溶液中 Hg2+的濃度？ （7 分）
同樣以汞電極做為指示電極，如何能測得溶液中 EDTA 的濃度？（8 分）
HgY2 的形成常數 K = 6.3×1021
Hg2+ + 2e- = Hg(l) E° = 0.854 V Hg2SO4(s) + 2e- = 2Hg(l) + SO4
2 E° = 0.615 V HgY2 + 2e- = Hg(l) + Y4 E° = 0.21 V
四、以逆相層析法（reversed-phase liquid chromatography）分離藥物，移動相為 30%甲醇 和 70%水，分析物的滯留時間為 25.5 分鐘，未滯留物質流經管柱時間為 0.5 分鐘。
請計算滯留因子（retention factor, k）為何？（5 分）
已知水的極性係數（polarity index）為 10.2，甲醇為 5.1，若要使滯留因子 k = 5，
甲醇和水的比例應該如何調整？（8 分）
請說明離子對層析法（ion-pair chromatography）的原理。（7 分）
請說明梯度流洗（gradient elution）。（5 分）
Asymmetric
