106年:藥學二(第1次)

有4支分離管柱,管柱甲:長 10 cm 理論板數 18,000 ;管柱乙:長 15 cm 理論板數 30,000 ;管柱丙:長 20 cm 理論板數 32,000 ;管柱丁:長 25 cm 理論板數 48,000 ;則何管柱分離效能最佳?

A管柱甲
B管柱乙
C管柱丙
D管柱丁

詳細解析

本題觀念:

比較不同長度與理論板數的管柱,找出分離效能(separation efficiency)最佳者。評估管柱效能的正確指標是每單位長度的理論板數(N/L),即每公分的板數,或等效地以板高(HETP)表示,而非理論板數的絕對值。

選項分析

評估分離效能的關鍵公式為:

板高 (HETP)=LN\text{板高 (HETP)} = \frac{L}{N}

或等效地:

每公分板數=NL(cm)\text{每公分板數} = \frac{N}{L(\text{cm})}

HETP 越(或每公分板數越),代表管柱填充效率越高,分離效能越佳。

計算各管柱的 N/L(板數/cm)及 HETP:

管柱長度 L理論板數 NN/L(板/cm)HETP
10 cm18,0001,80010/18000=5.56μm10/18000 = 5.56\,\mu\text{m}
15 cm30,0002,00015/30000=5.00μm15/30000 = \mathbf{5.00}\,\mu\text{m}
20 cm32,000

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