109年:呼治儀器(1)
二氧化碳對紅外線的吸收,主要受到何種氣體的干擾?①H₂O②NO₂③N₂O④O₂
A僅①②
B僅①③
C僅②④
D僅③④
詳細解析
本題觀念
紅外線二氧化碳分析是許多呼氣二氧化碳監測的基礎。二氧化碳在特定紅外線波段有吸收峰,儀器依光線通過氣體前後的吸收差異估算二氧化碳濃度;若呼出氣中還有其他也會吸收紅外線、或會改變吸收線形狀的氣體,就可能造成讀值偏差。因此本題是在考「哪些氣體會干擾紅外線二氧化碳測量」,而不是在問哪些氣體本身存在於呼出氣。
本題的符號很容易看錯:①是水蒸氣H₂O,②是二氧化氮NO₂,③是氧化亞氮N₂O,也就是俗稱的笑氣,④才是氧氣O₂。既有資料指出,水蒸氣會吸收紅外線,氧化亞氮在二氧化碳附近的吸收與碰撞展寬效應也會影響測量;這兩者正是本題要找的組合。
選項分析
A. 錯誤。①水蒸氣確實是干擾來源,但②是NO₂,不是本題資料所指出的主要氧化亞氮N₂O干擾。只看到兩個化學式中都有「N」與「O」而選A,會忽略下標與化合物完全不同。
B. 正確,為本題答案。①水蒸氣會在紅外線測量路徑中吸收能量,造成二氧化碳吸收訊號受到影響;③氧化亞氮具有鄰近的紅外線吸收,並可透過碰撞展寬改變二氧化碳吸收線形,因此會使二氧化碳估算產生干擾。兩者合起來符合題目所列的主要干擾氣體。
C. 錯誤。②NO₂不是資料中所列的主要干擾組合,④O₂也不是本題紅外線二氧化碳測量的主要氣體干擾者;此選項同時漏掉水蒸氣與氧化亞氮。
D. 錯誤。③氧化亞氮確實可能干擾測量,但④氧氣不是另一個主要干擾氣體;同時也漏掉水
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