免費開始練習
地特四等申論題 108年 [環境檢驗] 儀器分析概要

第 一 題

📖 題組:
請回答電極測定水之氫離子濃度指數(pH 值)相關的(一)方法摘要,(6 分)(二)常見干擾及排除方法,(6 分)(三)校正方法及校正參數。(8 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

方法摘要

思路引導 VIP

看到本題應立即聯想到「電位測定法(Potentiometry)」,核心儀器為「玻璃電極(指示電極)」與「參考電極」。答題關鍵在於點出這兩種電極所構成的電化學電池,並利用「能斯特方程式(Nernst Equation)」說明測得之電位差與水中氫離子活性的對數(即pH值)呈線性關係。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【破題】 本方法係利用電位測定法(Potentiometry),藉由測量指示電極與參考電極浸入水樣中所產生之電位差,來推算水樣中氫離子濃度指數(pH值)。 【論述】

小題 (二)

常見干擾及排除方法

思路引導 VIP

看到測定 pH 值的干擾,首先要想到玻璃電極在極端環境下的物理化學限制,特別是「鹼誤差(鈉誤差)」與「酸誤差」。接著思考環境因素(如能斯特方程式中的溫度參數)與電極表面狀態(液接界阻塞、薄膜污染)對電位讀值的影響,並針對每項干擾提出實務上的排除或修正方法。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【破題】 pH 玻璃電極雖具有高選擇性,但在極端酸鹼值、溫度變動及複雜基質中,仍會因薄膜離子交換機制受限或硬體構造因素而產生誤差,必須採取相應措施予以排除。 【論述】

小題 (三)

校正方法及校正參數

思路引導 VIP

看到 pH 計的校正,應直覺聯想「能司特方程式 (Nernst equation)」中電位與 pH 值的線性關係。答題時需分段說明使用標準緩衝液的「多點校正流程」,並精準點出校正所決定的兩個核心參數:「零點電位 (Offset/Asymmetry)」與「斜率 (Slope)」,同時說明其代表的物理意義與電極健康狀態的關聯。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【破題】 pH 電極的校正旨在建立玻璃電極測得之電位值(mV)與水溶液 pH 值之間的線性關係,使其符合能司特方程式(Nernst equation),以確保測量結果的準確性並評估電極的老化狀態。 【論述】

升級 VIP 解鎖