調查局三等申論題
114年
[化學鑑識組] 儀器分析
第 四 題
請說明電化學分析的法拉第過程(Faradaic process),(10分)並寫出常用的五類電化學分析法,同時各自註明是否涉及法拉第過程。(10分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題,首先應聯想『法拉第定律』的核心概念:電極與溶液介面是否有實質的『電子轉移(氧化還原)』。接著,盤點常見的電化學分析技術,依據其量測訊號(電阻/電導、平衡電位、或強迫電解產生的電流/電量)來區分該技術是否伴隨淨法拉第電流的產生。
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【破題】 法拉第過程的核心在於電極與溶液介面間發生實質的電子轉移;而電化學分析法即依據是否利用此電子轉移所產生的電流、電量或電位變化來進行分類與定量。 【論述】
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法拉第過程與分析法
💡 辨析電極介面電子轉移性質,區分各類電化學分析法之法拉第歸屬。
| 比較維度 | 法拉第過程 | VS | 非法拉第過程 |
|---|---|---|---|
| 電子轉移 | 有實質電子穿過介面 | — | 無電子穿過,僅離子重排 |
| 化學變化 | 發生氧化還原反應 | — | 無化學反應,僅電荷吸附 |
| 遵循規律 | 嚴格遵循法拉第定律 | — | 遵循雙電層充放電原理 |
| 代表技術 | 伏安法、庫倫法 | — | 電位法、電導法 |
💬區別核心在於是否有「淨電流」產生以及是否伴隨「物質質量的變化」。