普考申論題
105年
[環境檢驗] 儀器分析概要
第 一 題
📖 題組：
請回答下列問題：
請回答下列問題：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
以氫離子選擇電極配合酸鹼度計（pH meter）量測水溶液 pH 時，影響結果正確性的一項重要因素是介面電位（Junction potential）。由於量測裝置中存在介面電位，溶液 pH 的絕對誤差通常超過 ±0.01 pH。請說明介面電位產生的原因與降低其影響的方法。（10 分）
思路引導 VIP
看到介面電位（Junction potential），應立刻聯想到電化學電池的液接界處（如參考電極的多孔性濾過板）。解題邏輯為：先從『離子擴散速率（遷移度）不同』切入解釋電荷分離現象，再從『選擇遷移度相近的鹽橋』與『標準品基質匹配』兩個面向提出解決方案。
小題 (二)
使用一支經校正過的氫離子電極量測一杯純水溶液與一杯基質複雜的污水溶液，兩者 pH 值均為 5.20。請問兩杯水樣的氫離子濃度是否相同？請解釋理由。（10 分）
思路引導 VIP
首先，必須釐清氫離子選擇性電極（玻璃電極）測量的是氫離子的「活性（Activity）」而非絕對「濃度」。接著，透過熱力學公式 pH = -log(γ[H⁺])，分析「純水」與「污水」在基質效應（離子強度）差異下，對活性係數 γ 造成的影響，進而推導出兩者真實濃度的差異。