地特四等申論題
110年
[環境檢驗] 儀器分析概要
第 一 題
📖 題組：
今年以來，某縣市數處溪水和大排又出現「粉紅河」等呈色現象。環境保護局以空拍追查，並進行採樣送驗，除了發現藻類過度增生和水質優養化之外，政府亦已經多次開罰。由於濫燒排污常在晚上進行，政府的空拍巡邏，常遭致不解。河溪的水質可使用液相層析分析儀監控。 (一)在不使用專有名詞（例如分配係數等）下，以通俗文字定義（須 50 至 100 字）層析分析法。（2 分） (二)以關係式（須註明參數意義）或示意圖（須標示各組成）且附加說明，來解釋⑴滯留時間與調整滯留時間、⑵分配係數、⑶選擇性因子、⑷管柱效率與平板高度。（9 分） (三)寫出影響層析峰帶加寬的三個因素，並討論各因素為何影響層析峰帶寬度。（5 分） (四)繪出示意圖（須標示）並說明如何藉由對照滯留時間，來鑑定上述呈色現象的緣由。（3 分） (五)說明以液相層析法監控水體之呈色現象時應注意的事項。（3 分）
今年以來，某縣市數處溪水和大排又出現「粉紅河」等呈色現象。環境保護局以空拍追查，並進行採樣送驗，除了發現藻類過度增生和水質優養化之外，政府亦已經多次開罰。由於濫燒排污常在晚上進行，政府的空拍巡邏，常遭致不解。河溪的水質可使用液相層析分析儀監控。 (一)在不使用專有名詞（例如分配係數等）下，以通俗文字定義（須 50 至 100 字）層析分析法。（2 分） (二)以關係式（須註明參數意義）或示意圖（須標示各組成）且附加說明，來解釋⑴滯留時間與調整滯留時間、⑵分配係數、⑶選擇性因子、⑷管柱效率與平板高度。（9 分） (三)寫出影響層析峰帶加寬的三個因素，並討論各因素為何影響層析峰帶寬度。（5 分） (四)繪出示意圖（須標示）並說明如何藉由對照滯留時間，來鑑定上述呈色現象的緣由。（3 分） (五)說明以液相層析法監控水體之呈色現象時應注意的事項。（3 分）
📝 此題為申論題，共 5 小題
小題 (一)
在不使用專有名詞（例如分配係數等）下，以通俗文字定義（須 50 至 100 字）層析分析法。（2 分）
思路引導 VIP
看到「通俗文字」與「禁用專有名詞」，應立刻將層析原理生活化。避開流動相、固定相、分配係數等術語，改以「流動的流體」、「靜止的材料」、「黏附力的差異」等詞彙，描述混合物因移動速度不同而被拉開的過程，並嚴格控制字數在 50 至 100 字內。
小題 (二)
以關係式（須註明參數意義）或示意圖（須標示各組成）且附加說明，來解釋⑴滯留時間與調整滯留時間、⑵分配係數、⑶選擇性因子、⑷管柱效率與平板高度。（9 分）
思路引導 VIP
本題測驗層析法的基礎核心參數。解題時應依序寫出四組概念的標準公式，詳細定義公式中的每個變數，並以簡短文字說明其在層析分離過程中的物理或化學意義，展現對儀器分析基礎理論的熟練度。
小題 (三)
寫出影響層析峰帶加寬的三個因素，並討論各因素為何影響層析峰帶寬度。（5 分）
思路引導 VIP
看到「層析峰帶加寬」，應直覺聯想到「范德第姆特方程式 (van Deemter equation)：H = A + B/u + Cu」。從方程式中提取多重路徑、縱向擴散、質傳阻力三個核心因素，並以物理化學現象具體解釋分子在管柱中為何產生時間差而導致波峰變寬。
小題 (四)
繪出示意圖（須標示）並說明如何藉由對照滯留時間，來鑑定上述呈色現象的緣由。（3 分）
思路引導 VIP
考生看到這題應立刻聯想到層析法中「定性分析」的基本原理：在固定層析條件下，相同物質具有相同的滯留時間。解題時需繪製標準品與未知樣品的層析重疊圖或上下對照圖，並條列說明如何透過製備已知污染源標準品，與環境水樣比對其滯留時間，進而確認呈色物質。
小題 (五)
說明以液相層析法監控水體之呈色現象時應注意的事項。（3 分）
思路引導 VIP
考生看到此題應聯想「真實環境樣品」與「純物質」在層析分析上的差異。思考切入點可分為三個階段：取樣後的「前處理（過濾/濃縮）」、儀器分析時的「偵測器選擇（呈色物質具可見光吸收特性）」以及「基質干擾（水體優養化、藻類雜質）的排除」。