109年:藥學二(第2次)

有3支分離管柱,其長度與理論板數分別為:管柱甲 10 cm、20000;管柱乙 12 cm、30000;管柱丙 15cm、32000。下列何者分離效率( column efficiency )最佳?

A管柱甲
B管柱乙
C管柱丙
D皆相同

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗層析法(Chromatography)中管柱效率(Column Efficiency)的評估指標。 在比較不同長度的層析管柱時,評估其「本質效率」的最佳指標是理論板高(Height Equivalent to a Theoretical Plate, HETP 或 H)

相關公式如下: H=LNH = \frac{L}{N}

  • HH:理論板高(HETP),代表管柱內每一個平衡單元的高度。數值越小,代表管柱效率越佳(單位長度內能容納更多理論板)。
  • LL:管柱長度(Length of column)。
  • NN:理論板數(Number of theoretical plates),代表整支管柱的總分離能力。

雖然理論板數(NN)越高通常代表總分離效果越好,但在比較不同長度的管柱之「效率」時,必須將長度標準化,即計算單位長度下的板數(N/LN/L)或計算每一板的高度(HH)。因此,本題應計算 HH 值,選出 HH 最小者。


選項分析

我們利用公式 H=L/NH = L / N 來計算各選項的理論板高(數值越小越好):

  • A. 管柱甲
    • 長度 L=10 cmL = 10 \text{ cm}
    • 板數 $N = 20,0

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