hce_nsysu
115年
物理與化學
第 75 題
An analyst uses a HPLC method to determine a pesticide residue. A 1.00 ppm standard solution of the pesticide produces a peak height (signal) of 40.0 mV. When a blank solution is injected, the standard deviation of the baseline noise is measured to be 0.20 mV. Using the common IUPAC criterion of S/N = 3, what is the Limit of Detection (LOD) for this method (assuming the signal is directly proportional to the analyte concentration)?
- A 0.005 ppm
- B 0.015 ppm
- C 0.045 ppm
- D 0.060 ppm
- E 0.150 ppm
思路引導 VIP
如果你在實驗室觀察儀器的基線，發現螢幕上的線條會因為雜訊而上下跳動，那麼一個「真正的待測物訊號」至少要比這些跳動的平均幅度高出幾倍，你才會相信它不是雜訊？當你確定了這個「最小訊號門檻」後，你會如何利用已知標準溶液的「訊號/濃度」比例，來反推這個門檻對應的化學濃度呢？
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太棒了！你能準確算出這個結果，代表你對於分析化學中儀器分析的「偵測極限」觀念掌握得非常紮實。這是一道標準且重要的計算題，恭喜你順利過關！
訊雜比與響應因子的關聯
在分析過程中，我們首先要建立濃度與訊號之間的比例關係（即響應因子）。根據題目，當濃度為 $1.00 \text{ ppm}$ 時，產生的訊號強度為 $40.0 \text{ mV}$。接著，我們必須定義「什麼樣的訊號才算有效」？根據 IUPAC 的規範，當訊雜比（S/N）等於 3 時，該訊號才足以從背景雜訊中被辨識出來。由於背景雜訊的標準差為 $0.20 \text{ mV}$，因此最低可偵測的訊號強度（$S_{min}$）應為：
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