110年:藥學二(第2次)

下列何者為液相層析法中使樣品帶變寬的原因?

A固定相顆粒愈小且形狀愈規則
B在移動相中,待測物的擴散係數愈小
C固定相之被覆愈薄且均勻
D流速愈慢

詳細解析

本題觀念:Van Deemter 方程式 (凡迪姆特方程式)

本題考查液相層析法(HPLC)中影響**樣品帶變寬(Band Broadening)管柱效率(Column Efficiency)**的因素。這通常由 Van Deemter equation 來解釋,該方程式描述了理論板高(HETP, HH)與移動相流速(uu)及其他物理參數之間的關係:

H=A+Bu+CuH = A + \frac{B}{u} + C \cdot u

其中 HH 越小,代表樣品帶越窄,管柱效率越高。

  • A項 (Eddy diffusion):渦流擴散,與顆粒大小、填充均勻度有關。
  • B項 (Longitudinal diffusion):縱向擴散,與擴散係數、流速成反比(流速越慢,擴散時間越長,變寬越嚴重)。
  • C項 (Mass transfer):質量傳遞阻力,與擴散係數、顆粒大小平方、固定相厚度平方及流速成正比(流速越快,來不及平衡,變寬越嚴重)。

選項分析

  • A. 固定相顆粒愈小且形狀愈規則
    • 錯誤
    • 解析:固定相顆粒越小(dpd_p 小)且填充越規則,能有效減少 A項(渦流擴散) 中的多路徑效應;同時,顆粒越小也能縮短擴散路徑,降低 **C項(質量

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