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moea_joint_essay 110年 [化學] 分析化學、儀器分析

第 二 題

📖 題組:
利用化學發光法(Chemiluminescence)檢測含氮物質的氮含量,請回答下列問題:(共 2題,共 13分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (二)

有 1 支油樣利用化學發光法檢測氮含量時,由於油樣之氮含量濃度超出檢量線範圍,因此,油樣經由稀釋後再檢測。稱取油樣 0.2 克於 10 毫升量瓶中,再以甲苯稀釋至量瓶刻度,再以原檢量線進行稀釋後油樣之氮含量檢測,得到濃度為 40 μg/mL,則原來此油樣的氮含量濃度為多少 mg/kg (油樣密度為 0.8 g/mL)?(5 分)

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由稀釋後溶液濃度 40 μg/mL 算出 10 mL 溶液中的氮總質量,即為原本 0.2 克油樣中所含的氮質量。最後換算成單位 mg/kg。注意:題目雖給出密度,但因為我們已經有稱重的克數(0.2 g)而求mg/kg,密度條件可能是多餘干擾,或用於轉換為mg/L用,但依據題意求mg/kg,直接除以質量即可。

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  1. 稀釋後溶液體積為 10 mL,測得氮濃度為 40 μg/mL。
  2. 10 mL 溶液中氮的總質量: $$W_N = 40 \text{ \mu g/mL} \times 10 \text{ mL} = 400 \text{ \mu g} = 0.4 \text{ mg}$$

小題 (一)

請列出檢測氮含量之化學發光反應方程式。(8 分)

思路引導 VIP

含氮物質燃燒生成NO,NO與臭氧反應生成激發態NO2*,NO2*退激發時釋放特定波長的光子。

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化學發光法檢測氮含量的反應主要分為三個步驟:

  1. 高溫氧化(將樣品中含氮物質轉化為一氧化氮): $$R-N + O_2 \xrightarrow{>1000^\circ C} NO + H_2O + CO_2 + \dots$$

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