普考申論題
110年
[環境檢驗] 儀器分析概要
第 一 題
📖 題組：
以氣相層析法對含有多成分分析物的樣品進行分析時，若各分析物的訊號重疊，表示分析條件仍有改善的空間。請說明：
以氣相層析法對含有多成分分析物的樣品進行分析時，若各分析物的訊號重疊，表示分析條件仍有改善的空間。請說明：
📝 此題為申論題，共 5 小題
小題 (一)
如果在無法更換儀器以及抽換管柱的限制下，一般以調整什麼參數來改善分析條件？原理為何？（10 分）
思路引導 VIP
GC 分析中，分離度的關鍵在於分配係數與溫度。不能換管柱（固定相不變），唯一的選擇就是調整管柱箱溫度。需聯想到「升溫程序（Temperature Programming）」。
小題 (二)
如果同一情形發生於液相層析法，則對問題(一)所採行的方法，通常無法適用，原因為何？對液相層析法，一般又是以調整什麼參數來改善分析條件？原理為何？（15 分）
思路引導 VIP
比較 GC 與 HPLC。GC 中移動相是惰性氣體，不參與分離；HPLC 中移動相是液體，與待測物有強烈交互作用。溫度的影響在 HPLC 中相對較小。HPLC 優化的核心是「移動相組成」。
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」。