114年:藥學二(第2次)

以液相層析法分析含 A與B化合物之檢品,層析管的 V₀為1 mL,當移動相流速為 1 mL/min 時,A與B化合物之k'為6與10。若移動相流速提高為 2 mL/min 時,A與B化合物滯留時間分別為下列何者?

A3.5;5.5
B5;9
C8;12
D5.5;7.5

詳細解析

本題觀念:

本題主要考驗液相層析法 (Liquid Chromatography, LC) 中,關於滯留時間 (tRt_R)、死時間 (t0t_0)、容量因子 (k′k') 與流速 (FF) 之間的數學關係。

核心概念如下:

  1. 死時間 (Void time, t0t_0):不受分析物與固定相作用力影響,僅隨流動相通過管柱的時間。其計算公式為: t0=V0Ft_0 = \frac{V_0}{F} 其中 V0V_0 為死體積 (Void volume),FF 為流動相流速 (Flow rate)。

  2. 容量因子 (Capacity factor, k′k'):又稱滯留因子 (Retention factor),代表分析物在固定相與移動相中分布的平衡常數,反映了化合物被管柱保留的能力。 k′=tR−t0t0k' = \frac{t_R - t_0}{t_0} 重要觀念是:在固定相與移動相成分不變的情況下,容量因子 (k′k') 為熱力學常數,原則上不隨流速 (FF) 改變而變化。

  3. 滯留時間 (Retention time, tRt_R): 由上述公式移項可得: tR=t0×(1+k′)t_R = t_0 \times (1 + k')


選項分析

計算步驟:

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