112年:藥學二(第2次)

Ketoprofen於同為 25 cm 長之 3 支管柱進行分析,在管柱 1 ~ 3 之滯留時間分別為 10 、 5 和 5 min ,波峰寬分別為1、0.25和 1 min,則下列何者之分離效率( efficiency ) > 10000 plates/m ?

A僅管柱 3
B僅管柱 2
C僅管柱 1
D管柱 1及管柱 2

詳細解析

本題觀念:

本題考查高效液相層析法(HPLC)中**管柱分離效率(Column Efficiency)的計算與評估。核心概念包括理論板數(Theoretical Plates, NN)**的計算公式,以及將其轉換為單位長度效率(plates/m)的過程。

分離效率通常由理論板數(NN)來表示,NN 越大,代表波峰越窄,管柱的分離能力越好。

選項分析

1. 計算公式確立: 理論板數(NN)的標準計算公式(使用波峰基線寬度 WW)為: N=16×(tRW)2N = 16 \times \left(\frac{t_R}{W}\right)^2 其中:

  • tRt_R = 滯留時間(Retention time)
  • WW = 波峰基線寬度(Peak width at base)

題目要求的是每公尺的分離效率(plates/m),因此需將計算出的 NN 值除以管柱長度(以公尺 mm 為單位)。

  • 管柱長度 L=25 cm=0.25 mL = 25 \text{ cm} = 0.25 \text{ m}
  • 單位長度效率 =NL(m)=N0.25=4N= \frac{N}{L(\text{m})} = \frac{N}{0.25} = 4N

2. 各管柱數值計算:

  • 管柱 1:
    • tR=10 mint_R = 10 \text{ min}, $W

...(解析預覽)...