106年:藥學二(第2次)

下列何者可增加層析管柱的分離效率?

A加大靜相的粒子徑
B增加動相的流速
C增加動相的黏度
D適度的增加管柱溫度

詳細解析

本題觀念:

層析管柱的分離效率(column efficiency)通常以理論板數(number of theoretical plates, N)或板高(height equivalent to a theoretical plate, HETP)表示。板數 N 越大(或 HETP 越小),管柱效率越高,峰形越窄,分離度越好。

Van Deemter 方程式描述 HETP 與線速度(u)的關係: H=A+Bu+CuH = A + \frac{B}{u} + Cu

  • A 項(渦流擴散,eddy diffusion):受填料粒徑(dp)影響,A=2λdpA = 2\lambda d_p,粒徑越小 A 越小
  • B 項(縱向擴散,longitudinal diffusion)B=2γDmB = 2\gamma D_m,流速越高 B 項影響越小
  • C 項(質量傳遞,mass transfer)Cdp2/DmC \propto d_p^2 / D_m,粒徑越小、溫度升高(黏度降低)則 C 越小

改善管柱效率的方法是讓 HETP 變小(N 變大)。

選項分析

(A) 加大靜相的粒子徑(增大填料粒徑) 填料粒徑(stationary phase particle size)是影響管柱效率最重要的因素之一。粒徑越大,A 項(渦流擴散)增大($A = 2\lam

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