普考申論題
110年
[環境檢驗] 儀器分析概要
第 三 題
📖 題組：
小銘與大雄分別使用分子質譜儀對同一分析物進行分析，卻得到了不同的質譜圖，相互討論的結果，發現他們選擇了不同的離子源（ion source）。
小銘與大雄分別使用分子質譜儀對同一分析物進行分析，卻得到了不同的質譜圖，相互討論的結果，發現他們選擇了不同的離子源（ion source）。
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (三)
請說明小銘與大雄所得到的質譜圖，其基峰（base peak）的質荷比（mass-to-charge ratio, m/z）不同，原因為何？（5 分）
思路引導 VIP
基峰是質譜圖中強度最強（100%）的峰。不同的離子源能量不同，會導致分子最容易發生斷裂的位置或離子化產物不同。如果是軟離子化，基峰可能是分子離子；如果是硬離子化，基峰通常是某個最穩定的碎片離子。
小題 (一)
請由離子源能量的觀點，說明不同能量的離子源如何產生不同的質譜圖。（10 分）
思路引導 VIP
質譜圖的樣子（碎裂程度）取決於離子化時給予分子的能量。這涉及「硬離子化」與「軟離子化」的對比。高能量導致斷鍵多，低能量則保留分子離子。
小題 (二)
請說明氣相層析串聯質譜儀的工作原理。（10 分）
思路引導 VIP
串聯質譜（MS/MS）通常是為了提高選擇性與靈敏度。核心概念是：第一級選取（Precursor ion）、第二級碰撞碎裂（Collision-induced dissociation, CID）、第三級分析（Product ions）。
離子源與基峰關係
💡 離子源能量決定分子碎裂程度，進而影響最強訊號（基峰）的位置。
| 比較維度 | 硬離子化 (EI) | VS | 軟離子化 (CI/ESI) |
|---|---|---|---|
| 游離能量 | 高能量 (約 70 eV) | — | 低能量 |
| 碎裂程度 | 劇烈，產生大量碎片 | — | 輕微，保留分子主體 |
| 基峰特徵 | 通常為最穩定碎片離子 | — | 通常為分子或準分子離子 |
💬離子源能量直接影響分子的化學穩定性與主要產物種類，導致基峰不同。
