高考申論題
107年
[環境檢驗] 水質檢驗
第 二 題
📖 題組：
四、水中總磷之手動消化流動注入分析法－比色法（NIEA W444.51C），乃利用流動注入分析系統（Flow Injection Analysis; FIA），將分別經硫酸及過氧焦硫酸鉀消化後轉化成正磷酸鹽的多磷酸鹽（Polyphosphate）及有機磷消化液導入 FIA，並使正磷酸鹽與鉬酸銨（Ammonium molybdate）和酒石酸銻鉀（Antimony potassium tartrate）在酸性條件下反應成錯合物。接著此錯合物被維生素丙溶液（Ascorbic acid solution）還原為另一藍色高吸光度物質，於 880 nm 波長量測其波峰吸光值並定量水樣中之磷化物含量。 (一)與水中磷檢測方法－分光光度計/維生素丙法比較，請說明流動注入分析法的優點。（10 分） (二)繪圖說明總磷分析之 FIA 系統組裝架構。（10 分）
四、水中總磷之手動消化流動注入分析法－比色法（NIEA W444.51C），乃利用流動注入分析系統（Flow Injection Analysis; FIA），將分別經硫酸及過氧焦硫酸鉀消化後轉化成正磷酸鹽的多磷酸鹽（Polyphosphate）及有機磷消化液導入 FIA，並使正磷酸鹽與鉬酸銨（Ammonium molybdate）和酒石酸銻鉀（Antimony potassium tartrate）在酸性條件下反應成錯合物。接著此錯合物被維生素丙溶液（Ascorbic acid solution）還原為另一藍色高吸光度物質，於 880 nm 波長量測其波峰吸光值並定量水樣中之磷化物含量。 (一)與水中磷檢測方法－分光光度計/維生素丙法比較，請說明流動注入分析法的優點。（10 分） (二)繪圖說明總磷分析之 FIA 系統組裝架構。（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
繪圖說明總磷分析之 FIA 系統組裝架構。（10 分）
思路引導 VIP
此題要求「繪圖」。系統基本元件包括：1. 樣品與試劑瓶；2. 蠕動幫浦（提供動力）；3. 注射閥（載體與樣品交匯）；4. 反應線圈（混合與加熱）；5. 偵測器（含流動槽）；6. 資料處理系統或廢液瓶。磷分析通常需要加熱線圈來加速鉬藍反應。
小題 (一)
與水中磷檢測方法－分光光度計/維生素丙法比較，請說明流動注入分析法的優點。（10 分）
思路引導 VIP
比較「自動化流動注入 (FIA)」與「手動分光光度法」。思考點在於：實驗效率（速度）、藥劑消耗量、人為誤差、交叉污染、廢液產生量等。FIA 的核心特色在於「在流動過程中反應」，不需要達到完全平衡即可測量。
總磷 FIA 系統架構與原理
💡 利用流動注入分析(FIA)自動化完成樣品混合、顯色反應與吸光度定量。
🔗 FIA 系統分析流程
- 1 驅動與供給 — 蠕動幫浦提供穩定流速，帶動載流與試劑進入流路。
- 2 定量注入 — 注射閥將精確體積的消化水樣注入載流路徑中。
- 3 混合與加熱 — 樣品與試劑於反應線圈混合，經加熱段加速顯色。
- 4 偵測輸出 — 通過 880nm 分光光度偵測器，將波峰轉換為數據。
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🔄 延伸學習：延伸學習：掌握不同管徑與流速對層流分散 (Dispersion) 程度的影響。
