108年:藥學三(第2次)

皂土溶液其扁平質粒( platelet )利用下列何項效應可觀察到其布朗運動?

A丁道爾( Tyndall )
B擴散
C滲透
D電泳

詳細解析

本題觀念:

皂土(bentonite)是一種天然蒙脫石黏土,分散於水中可形成膠體分散系統。其粒子為扁平片狀(platelet)結構,屬於膠體範圍(1–1000 nm)。膠體粒子的布朗運動(Brownian motion)需借助特定光學技術才能觀察,本題考查利用何種效應/現象觀察膠體粒子的布朗運動。

選項分析

(A) 丁道爾效應(Tyndall effect)正確答案 當一束強光照射膠體分散系統時,膠體粒子(包括皂土扁平質粒)散射光線,使光的路徑可見(Tyndall cone)。在超顯微鏡(ultramicroscope)下,利用丁道爾效應——以強光從側面照射膠體,粒子因散射光而在暗背景中呈現亮點。觀察者即可在暗視野下看到這些亮點做不規則隨機運動,即布朗運動(Brownian motion)。丁道爾效應是觀察膠體粒子布朗運動的必要光學手段。

(B) 擴散(diffusion) 擴散是物質從高濃度往低濃度移動的現象,是布朗運動的宏觀統計結果,但本身不是「觀察」布朗運動的方法。擴散可用於測量粒子大小(透過擴散係數),但不直接讓人「看到」布朗運動。❌

(C) 滲透(osmosis) 滲透是溶劑透過半透膜移動的現象,與觀察膠體粒子的布朗運動無關。❌

(D) 電泳(electrophoresis) 電泳是帶電粒子在電場中定向

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