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地特三等申論題 110年 [環境檢驗] 儀器分析

第 一 題

📖 題組:
一、回答以下有關電化學分析法的問題:
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

分別以圖示(須清楚標示組成結構)輔助,說明(1)庫侖分析法和(2)電流滴定分析法的分析理論和須注意事項。(10分)

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看到此題,應立即區分兩種電化學技術的宏觀測量目標與微觀物理意義:庫侖法測量『總電量』並依賴法拉第定律(100%電流效率);電流滴定法測量『極限擴散電流』隨滴定體積的變化以尋找當量點。作答時務必在腦中建構電解池與電極配置,並輔以原理公式與實驗條件限制進行對照論述。

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【破題】 庫侖分析法與電流滴定分析法皆為基於法拉第電解過程的電化學技術。前者測量完全電解所需的「總電荷量」進行絕對定量;後者則在固定電位下測量「極限擴散電流」的變化來判定滴定終點。 【論述】

小題 (二)

以圖示(須清楚標示組成結構)輔助,說明極譜分析法的分析理論和須注意事項。(6分)

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看到極譜分析法,應立即聯想其核心裝置「滴汞電極(DME)」。理論面須從擴散電流控制(Ilkovic方程式,定量)與半波電位(定性)切入;實務面則必須提及溶氧干擾(除氧)、極大現象(加抑制劑)以及支持電解質的作用,並配合三電極系統的結構圖來論述。

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【破題】極譜分析法(Polarography)係指以滴汞電極(Dropping Mercury Electrode, DME)作為工作電極的線性掃描伏安法,透過量測電解過程中的電流-電位曲線(極譜圖)來進行電活性物質的定性與定量分析。 【論述】 一、 儀器組成結構(圖示輔助說明)

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