調查局三等申論題
110年
[化學鑑識組] 儀器分析
第 一 題
📖 題組:
關於質譜分析
關於質譜分析
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (一)
以氬(原子量:40)離子電漿質譜儀(ICP-MS)偵測鐵(原子量:56),舉一種可能造成 isobaric interference 的離子,及說明如何降低或區別此干擾的方法。(7 分)
思路引導 VIP
看到 ICP-MS 偵測鐵(Fe, 原子量 56)並使用氬氣(Ar, 原子量 40),應立刻聯想到「40 + 16 = 56」的質量組合。樣品通常為水溶液,故氧(O, 原子量 16)是基質中必然存在的元素,因此最主要的同量異位干擾(多原子干擾)即為 ArO+。解決此類干擾的方法可從「硬體技術(如碰撞/反應室、高解析度質譜)」與「操作條件(如冷電漿)」兩方面切入作答。
小題 (二)
電噴灑游離源(electrospray ionization)及大氣化學游離源(atmospheric pressure chemical ionization)為常見之液相層析接質譜儀的離子源,請敘述兩者之工作原理及適用分析物特性。(8 分)
思路引導 VIP
看到此題應立刻聯想到 LC-MS 最常見的兩種游離技術比較。解題時需精準切入兩者的核心差異:ESI 是透過『高壓電場液體噴灑與庫侖爆炸』產生離子;而 APCI 則是『先加熱氣化,再透過電暈放電進行氣相化學反應』游離。接著依據其物理機制推導出兩者對分析物極性、分子量及熱穩定性的不同要求。
小題 (三)
那種質譜掃描模式是定量分析黃金標準(gold standard)?請敘述其操作原理。(8 分)
思路引導 VIP
看到質譜『定量分析黃金標準』,應立即聯想到三重四極柱串聯質譜儀(QqQ MS)的『多重反應監測(MRM)』或『選擇反應監測(SRM)』模式。作答時需依照儀器空間結構(Q1、q2、Q3)依序說明前驅離子選擇、碰撞誘導解離(CID)與產物離子選擇的機制,並點出其為何能大幅提升訊雜比與選擇性。