化學工程 91 年儀器分析考古題

內標準法(method of internal standard)與標準添加法(method of standard addition)在選擇標準物上有何基本差異？為什麼前者常使用於層析方法的 定量分析？若一溶液含0.083M 分析物(X)及0.066M 的標準物(S)經層析法 測定並測得波峰面積分別為Ax=423 及As=347。將0.146M 的標準物 (S)10mL 添加於10mL 的分析物(X)溶液中並稀釋至25mL，則得波峰面積 分別為Ax=553 及As=582，試問分析物(X)的原來濃度是多少？（25 分）

試述核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance）之基本原理，以及為何NMR 光譜儀所用之磁場愈高愈好？ （25 分）

試以示意層析圖表示極性大小順序為A>B>C的三個分析物(A, B, C)在逆向 層析法(reversed-phase chromatography)中動相極性的改變對分離效果的影 響。對辛酸(octanoic acid)、辛醇(octanol)及1-胺基辛烷(1-aminooctane)三個 分析物而言，在動相為甲醇/水(3/7)並在pH 為3 的條件下加以沖提，則其 沖提順序(elution order)為何？（25 分）

試預測乙酸乙酯（CH3COOC2H5）之高解析度1H-NMR 光譜，並以圖形說 明之（包括吸收峰數目、相對位移、相對強度）。 （10 分）

與傳統紅外線光譜儀比較，傅立葉轉換紅外線光譜儀(Fourier transform infrared spectrophotometer)在分光原理上有何基本差異？在分析方法上使 用此類型儀器具有那些優點？（25 分）

關於紅外線吸收光譜： （20 分） 試述紅外線吸收光譜之基本原理。 12CO 之IR 吸收峰為2170 cm-1，試求14CO 之IR 吸收峰？

質譜儀由那些基本組件(basic components)構成？那類型離子源（至少寫出 二種）常用來測定分子離子峰(molecular ion peak, M+)？在質譜測定法中鑑 定純化合物時，常藉助於(M+1)+/M+及/或(M+2)+/M+的峰比(peak ratio)。試 計算分子量為83 的C3H3N2O 與C3HNO2 的峰比，以求鑑別。（同位素的豐 盛度(%)：13C, 1.08; 2H, 0.015; 15N, 0.37; 17O, 0.04; 18O, 0.20; 37Cl, 32.5; 79Br, 98.0）（25 分）

關於質譜： 試以方塊圖簡述質譜儀的主要結構及工作原理。 （10 分） 試計算C6H12 之質譜中(M+1)/M 之波峰比？ （5 分） 若欲購置一個可以分辨C2H4 +與CH2N+兩個離子峰之質譜儀，其解析度 至少應為若干？ （5 分） [ M 為分子離子峰Molecular Ion Peak；1H＝1.0078，12C＝12.0000，14N＝14.0031； 同位素之自然含量Natural Abundance：2H＝0.015%，13C＝1.08% ]

試述氣相層析儀（Gas Chromatography）熱導偵檢器（Thermal Conductivity Detector）之原理；以及為何熱導偵檢器常以氦氣或氫氣為載氣（Carrier Gas）？ （15 分） 六、氣相層析為何常用Temperature Programming？試解釋其方法及原理。（10 分）