調查局三等申論題
113年
[化學鑑識組] 分析化學
第 三 題
📖 題組:
在紫外光譜測定法中,藉由量測分析物的吸收度來檢定其濃度。九個低濃度測試樣品及九個空白樣品,其吸收度測量值分別如下表所示:(每小題 5 分,共 15 分)
樣品編號 測試樣品 空白樣品
1 0.0056 0.0008
2 0.0046 0.0016
3 0.0044 0.0010
4 0.0060 0.0005
5 0.0058 0.0011
6 0.0054 0.0012
7 0.0062 0.0022
8 0.0047 0.0006
9 0.0052 0.0017
在紫外光譜測定法中,藉由量測分析物的吸收度來檢定其濃度。九個低濃度測試樣品及九個空白樣品,其吸收度測量值分別如下表所示:(每小題 5 分,共 15 分)
樣品編號 測試樣品 空白樣品
1 0.0056 0.0008
2 0.0046 0.0016
3 0.0044 0.0010
4 0.0060 0.0005
5 0.0058 0.0011
6 0.0054 0.0012
7 0.0062 0.0022
8 0.0047 0.0006
9 0.0052 0.0017
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (三)
請依上述數據求出定量下限(Lower Limit of Quantitation)?
思路引導 VIP
判斷此題為儀器分析中的數據統計與方法確效題型。考生應直覺想到 IUPAC 規範的定量下限(LOQ)定義與公式,透過空白樣品的信號平均值與標準差進行推算,並注意在缺乏檢量線斜率時,須以儀器信號(吸收度)來表示結果。
小題 (一)
請計算吸收度之訊號偵測極限(Detection Limit)?
思路引導 VIP
看到偵測極限(LOD)的計算題,應立刻聯想 IUPAC 的標準定義:訊號偵測極限等於「空白樣品的平均訊號值加上3倍的空白樣品標準差」($y_{dl} = \bar{y}{blank} + 3s{blank}$)。本題提供測試樣品與空白樣品兩組數據,解題關鍵在於正確選用「空白樣品」數據來計算其平均值與樣本標準差,最後計算出結果並留意小數點後有效位數的表達。
小題 (二)
檢量線由吸收度對濃度作圖獲得,其斜率為 m=2.24×10^4 M^-1,請求出濃度之偵測極限?
思路引導 VIP
解題核心在於理解分析化學中「偵測極限(LOD)」的化學計量學定義。考生應直接聯想 IUPAC 規範,LOD 濃度等於 3 倍的「空白樣品標準差」除以「檢量線斜率」。解題步驟應先計算出 9 個空白樣品的標準差,再代入公式求值,並特別注意最終數值的單位與有效位數。
定量下限 LOQ 計算
💡 依 IUPAC 規範利用空白樣品之平均值與 10 倍標準差計算定量下限。
| 比較維度 | 偵測下限 (LOD) | VS | 定量下限 (LOQ) |
|---|---|---|---|
| 統計倍數 | 3 倍或 3.3 倍標準差 | — | 10 倍標準差 |
| 定義核心 | 區分訊號與雜訊 | — | 確保定量精確度 |
| 相對大小 | 數值較小 | — | 數值較大 |
💬LOD 決定「有無」,LOQ 決定「能否準確測量數值」。