28.下列質譜儀，何者最不可能提供正確的化合物分子式？
(A)磁場式質譜儀（magnetic sector mass analyzer）
(B)四極柱質譜儀（quadrupole mass analyzer）
(C)飛行時間質譜儀（time of flight mass analyzer）
(D)傅立葉轉換式質譜儀（Fourier transform mass spectrometry）

答案

(B) 四極柱質譜儀（quadrupole mass analyzer）

本題解題關鍵：為什麼是四極柱？

要能提供正確的「分子式」，質譜儀必須具備高解析度（High resolution），能夠測量到小數點後三位、甚至四位的「精確質量（Accurate mass）」。

我們來看為什麼有沒有小數點對分子式這麼重要：

假設今天你測到一個未知物的整數分子量是 $28$。在化學世界裡，整數分子量是 28 的可能化合物有很多種，例如：

• 一氧化碳（$\text{CO}$）：精確質量為 $27.9949$

• 氮氣（$\text{N}_2$）：精確質量為 $28.0061$

• 乙烯（$\text{C}_2\text{H}_4$）：精確質量為 $28.0313$

• 四極柱質譜儀（Quadrupole）的慘劇：

  因為四極柱是低解析度（單位質量分辨）儀器，它量出來的數字就只有硬生生的 $28$。此時你根本無法分辨這三個化合物到底誰是誰，當然也就最不可能提供正確的分子式。

• 高解析度質譜儀的威能（A、C、D）：

  如果用 TOF 或傅立葉轉換式質譜儀，它能精準量出是 $28.0313$。科學家把這個數字丟進電腦，扣除各元素的質量缺陷後，電腦就能百分之百反推出這個化合物的分子式一定是 $\text{C}_2\text{H}_4$，不可能是 $\text{CO}$ 或 $\text{N}_2$。

四大質量分析器的解析度階級大點名

上考場時，四大質量分析器的「解析度」地位請直接這樣記：

? 考場秒殺直覺

這題是我們前面做過的那題四極柱觀念的完美延伸！

只要題目問：「誰最不能看結構」、「誰解析度最爛」、「誰最不可能推導出精確分子式」：

唯一指名：四極柱質譜儀（Quadrupole）。