免費開始練習
地特三等申論題 108年 [化學工程] 儀器分析

第 一 題

📖 題組:
請回答傅立葉轉換紅外線光譜法定性檢測化粧品及個人清潔用品中含塑膠微粒材質相關的(一)傅立葉轉換紅外線光譜儀的工作原理,(10 分)(二)主要干擾來源及克服方法,(6 分)(三)使用衰減式全反射掃描檢測的原因。(4 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

傅立葉轉換紅外線光譜儀的工作原理,(10 分)

思路引導 VIP

作答FTIR原理時,應先從微觀的『分子振動與偶極矩變化』切入,接著描述宏觀儀器核心『邁克生干涉儀』如何製造光程差產生『干涉圖』,最後點出利用『傅立葉轉換』將時域訊號轉為頻域光譜的數學處理過程。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【破題】 傅立葉轉換紅外線光譜儀(FTIR)結合了邁克生干涉儀(Michelson Interferometer)的光學調變技術與傅立葉數學轉換,藉由偵測分子振動能階躍遷來進行物質定性分析。 【論述】

小題 (二)

主要干擾來源及克服方法,(6 分)

思路引導 VIP

看到紅外線光譜(FTIR)的干擾題,應立刻從「儀器所處環境」與「真實樣品基質」兩個微觀與宏觀維度切入。物理上需考慮空氣中分子的振動吸收與微粒的光散射現象;化學上則需考量化粧品中大量水份及有機物對目標物(塑膠微粒)特徵吸收峯的遮蔽效應,進而推導出對應的物理排除或化學前處理方法。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【破題】FTIR檢測化粧品中塑膠微粒的干擾,主要源自於紅外光與環境氣體分子的交互作用、複雜基質的頻譜重疊,以及微粒本身的物理光學散射效應。 【論述】 一、環境氣體干擾 (Environmental Gas Interference)

小題 (三)

使用衰減式全反射掃描檢測的原因。(4 分)

思路引導 VIP

看到「衰減式全反射(ATR)」檢測「固體塑膠微粒」,應立即聯想傳統穿透式光譜的痛點(需 KBr 壓片、受厚度及透光率限制)。切入點在於 ATR 依賴「漸逝波」僅穿透表面數微米的物理特性,推導出其免前處理、非破壞性與不受厚度限制的優勢。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【破題】ATR 技術利用漸逝波(Evanescent wave)探測樣品表面,能完美克服傳統穿透式 FTIR 檢測固體微粒時的物理限制與製樣繁瑣問題。 【論述】 一、免除繁複樣品前處理:傳統穿透法需將固體研磨並與溴化鉀(KBr)混合壓片,耗時且易受水分干擾;ATR 僅需將微塑膠直接壓貼於高折射率晶體(如鑽石、鍺)表面即可測量,大幅提升檢驗效率。

📝 同份考卷的其他題目

查看 108年[化學工程] 儀器分析 全題

升級 VIP 解鎖