普考申論題
108年
[環境檢驗] 儀器分析概要
第 一 題
📖 題組：
高解析質譜儀的準確質量量測是分析儀器的發展趨勢。分別計算一氧化碳（CO）及氮（N2）的以下質量：（每小題 5 分，共 20 分） (一)名義上的質量（nominal mass）。 (二)準確質量（exact mass）。 (三)平均質量（average mass）。 (四)若要解析 CO+ 與 N2+ 離子訊號，計算質譜所需的最小質量解析度。 穩定同位素質量：C（12.0000）：98.89%，C（13.003354）：1.11%； O（15.994915）：99.762%，O（16.999131）：0.038%，O（17.999160）：0.200%； N（14.003074）：99.63%，N（15.000109）：0.37%
高解析質譜儀的準確質量量測是分析儀器的發展趨勢。分別計算一氧化碳（CO）及氮（N2）的以下質量：（每小題 5 分，共 20 分） (一)名義上的質量（nominal mass）。 (二)準確質量（exact mass）。 (三)平均質量（average mass）。 (四)若要解析 CO+ 與 N2+ 離子訊號，計算質譜所需的最小質量解析度。 穩定同位素質量：C（12.0000）：98.89%，C（13.003354）：1.11%； O（15.994915）：99.762%，O（16.999131）：0.038%，O（17.999160）：0.200%； N（14.003074）：99.63%，N（15.000109）：0.37%
📝 此題為申論題，共 4 小題
小題 (一)
名義上的質量（nominal mass）。
思路引導 VIP
辨識「名義質量」定義：即最常見同位素的整數質量數總和。這題很簡單，不要想複雜，只需將最豐富同位素的質量數取整數相加即可。
小題 (二)
準確質量（exact mass）。
思路引導 VIP
辨識「準確質量」定義：指最常見同位素的精確原子質量相加。需從題目給出的列表中找出含量最高的同位素，並將其小數點位數完全保留進行運算。
小題 (三)
平均質量（average mass）。
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辨識「平均質量」定義：即各元素原子量的加權平均值總和。需先計算出各元素的平均原子量（Σ(質量×豐度)），再相加計算分子量。
小題 (四)
若要解析 CO+ 與 N2+ 離子訊號，計算質譜所需的最小質量解析度。
思路引導 VIP
辨識「解析度 (Resolution)」公式：R = m / Δm。其中 m 為該對峰的平均質量或名義質量（通常取名義質量即可），Δm 則是兩者準確質量的差值。此數值代表儀器需要多高的性能才能分開這兩個峰。
質譜名義質量定義
💡 採最豐富同位素之質量數整數值進行加總計算。
| 比較維度 | 名義質量 (Nominal) | VS | 準確質量 (Exact) |
|---|---|---|---|
| 取值基礎 | 最豐富同位素整數值 | — | 最豐富同位素精密值 |
| 數值型態 | 必為整數 | — | 包含多位小數 |
| 應用目的 | 低解析度概略判斷 | — | 決定分子式組成 |
💬名義質量用於初步分類，準確質量則需高解析質譜儀以區分同量異位素。
