化學工程 99 年儀器分析考古題

以氣相層析法（gas chromatography）分離苯及甲苯，若毛細管柱（capillary column） 的靜相（stationary phase）是聚二甲基矽氧烷（polydimethyl siloxane），動相為氮氣。 ㈠請說明該如何設定注射器（injector）的溫度。（5 分） ㈡請說明該如何設定毛細管柱的溫度。（5 分） ㈢請說明降低樣品注射速度對於管柱理論板數（theoretical plate number, N）的影響。 （5 分） ㈣請說明增加靜相厚度對於管柱理論板數的影響。（5 分） ㈤若將毛細管柱的靜相改成5%苯-聚甲基矽氧烷（5% phenyl-polymethyl siloxane）， 將對分布常數（distribution constant, K）有何種影響？（5 分）

在核磁共振光譜儀（nuclear magnetic resonance spectroscope）中，化學位移（chemical shift）及自旋-自旋分裂（spin-spin splitting）可用於化合物結構分析。 ㈠請說明造成化學位移及自旋-自旋分裂的原因。（10 分） ㈡請說明該如何分辨化學位移及自旋-自旋分裂。（10 分） ㈢在核磁共振光譜儀中，使用較大磁場強度的磁鐵有什麼優點？（5 分）

紅外光吸收光譜儀（IR absorption spectrometer）可用來觀察二氧化碳（CO2）分子 的振動情形。 ㈠二氧化碳分子有幾種振動模式（vibration mode）？（5 分） ㈡真正做實驗時，在紅外光吸收光譜儀可觀察到幾個二氧化碳的吸收峰，為什麼？ （10 分） ㈢在傅立葉轉換紅外光吸收光譜法（FT-IR）中，若收集16 組干涉圖（interferogram） 平均，所得的訊號雜訊比（signal-to-noise ratio）為5，若要將訊號雜訊比提升為 25，共需收集多少組干涉圖平均？（10 分）

感應偶合電漿原子放射光譜法（inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, ICP-AES）常用於元素分析。 ㈠若與火焰原子化法（flame atomization method）比較，感應偶合電漿原子化法有 那些優點？（15 分） ㈡請分別說明對於液體和固體樣品，可使用何種樣品進樣法（sample introduction method）？（10 分）