地特四等申論題
113年
[環境檢驗] 分析化學概要
第 四 題
📖 題組:
一、測定 10 個接近偵測極限的樣品,其訊號值分別為 104, 131, 133, 151, 155, 164, 175, 176, 189 及 193,其空白樣品之平均值為 45.0,檢量線濃度為 1.75×10^9 M^-1。請計算下列各小題:(每小題 5 分,共 20 分)
一、測定 10 個接近偵測極限的樣品,其訊號值分別為 104, 131, 133, 151, 155, 164, 175, 176, 189 及 193,其空白樣品之平均值為 45.0,檢量線濃度為 1.75×10^9 M^-1。請計算下列各小題:(每小題 5 分,共 20 分)
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (四)
定量下限(Lower limit of quantitation)
思路引導 VIP
定量下限(LOQ)與偵測極限(LOD)概念相似,但倍數不同。考生需記得LOQ的定義通常為空白值加10倍標準偏差。題目未明示要求訊號或濃度,建議以「濃度定量下限」為主並附上算式以示嚴謹。
小題 (一)
標準偏差(Standard deviation, s)
思路引導 VIP
看到本題,首先要辨識出這是基礎統計學在分析化學中的應用。考生須了解樣本標準偏差(s)的公式。第一步應先計算出這10個訊號值的平均值,接著計算各數值與平均值之差的平方和,最後除以自由度(N-1 = 9),再開根號得出樣本標準偏差。過程中要細心按計算機以避免數值錯誤。
小題 (二)
訊號偵測極限(Signal detection limit)
思路引導 VIP
本題要求計算訊號偵測極限。考生須回想偵測極限(LOD)在訊號上的定義:空白樣品平均訊號加上3倍的空白樣品標準偏差。題目給了空白樣品平均值,而(一)計算出的標準偏差即代表接近偵測極限時訊號的標準偏差,可作為空白標準偏差的估計值。
小題 (三)
濃度偵測極限(Concentration detection limit)
思路引導 VIP
接著進入濃度的偵測極限。思考方向:如何將「訊號」轉換為「濃度」?需要用到檢量線的斜率(sensitivity, m)。公式為 $c_{dl} = 3s / m$。只需將(一)算出的標準偏差乘以3,再除以題目給定的檢量線濃度(斜率)即可得到。