高考申論題
111年
[環境檢驗] 分析化學
第 一 題
📖 題組：
行政院環境保護署公告分析水中鉛含量的標準方法是使用火焰式原子吸收光譜法（NIEA W306.55A）。小華將標準溶液注入原子吸收光譜儀，得到校正曲線的線性範圍為 0.10-10.00 ppm，以訊號強度對濃度作圖，方程式為 y = 0.95x + 0.42。
行政院環境保護署公告分析水中鉛含量的標準方法是使用火焰式原子吸收光譜法（NIEA W306.55A）。小華將標準溶液注入原子吸收光譜儀，得到校正曲線的線性範圍為 0.10-10.00 ppm，以訊號強度對濃度作圖，方程式為 y = 0.95x + 0.42。
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
將未知樣品注入儀器中，訊號強度為 4.4，請計算未知樣品中鉛的濃度。（7 分）
思路引導 VIP
這是一題基礎的檢量線應用題。題目給出了線性回歸方程式 y = ax + b，其中 y 代表訊號強度，x 代表濃度。考生需識別出題目提供的訊號值 4.4 即為 y，目標是解出 x。注意代入公式時的運算準確度，並標註正確的單位 (ppm)。
小題 (二)
此分析方法的靈敏度為何？（6 分）
思路引導 VIP
在分析化學中，「靈敏度」(Sensitivity) 通常定義為「校正靈敏度」，即校正曲線的斜率。考生應理解斜率代表單位濃度變化所引起的訊號變化量。斜率越大，表示該方法對濃度變化的反應越敏感。
小題 (三)
將 0.10 ppm 的鉛溶液注入原子吸收光譜儀中，得到訊號/雜訊比（signal-to-noise ratio）為 10，請計算此分析方法的偵測極限（LOD）。（7 分）
思路引導 VIP
偵測極限 (LOD) 的計算通常基於訊號與雜訊的比值。一般公認的 LOD 定義是訊號為雜訊 3 倍時的濃度（S/N = 3）。首先要利用 0.10 ppm 下的 S/N = 10 算出雜訊強度（或其對應的有效訊號），再回推 S/N = 3 時的濃度。