105年:藥學二(第1次)

一般液相層析法中,移動相在高流速下會造成層析峰變寬( band broadening )現象,下列何因子受高流速影響最大?

A渦旋擴散( Eddy diffusion )
B縱向擴散( Longitudinal diffusion )
C固定相質量轉移( Stationary phase mass transfer )
D移動相質量轉移( Mobile phase mass transfer )

詳細解析

本題觀念:

液相層析法(liquid chromatography, LC)中 van Deemter 方程式各項對帶加寬的貢獻,以及高流速對各項的影響程度。

選項分析

根據 van Deemter 方程式: H=A+Bu+CuH = A + \frac{B}{u} + C \cdot u

其中 HH 為每塔板高度(HETP),uu 為線性流速;A 為渦旋擴散項(與流速無關),B 為縱向擴散項(流速增加時影響減小),C 為質量轉移項(流速增加時影響增大)。

(A) 渦旋擴散(Eddy diffusion) 渦旋擴散(A 項)由填充顆粒造成的多路徑效應引起,理論上與流速無關(A 項為常數)。高流速不會顯著影響此項。

(B) 縱向擴散(Longitudinal diffusion) 縱向擴散(B 項)的貢獻為 B/uB/u,隨流速增加而減小(成反比)。高流速下停留時間短,縱向擴散反而較不顯著。

(C) 固定相質量轉移(Stationary phase mass transfer) 固定相質量轉移屬於 C 項中的固定相部分(CsuC_s \cdot u),其貢獻與流速成正比。高流速時,分析物沒有足夠時間在固定相與移動相之間達到平衡,停留於固定相的分子被「落下」,導致嚴重的帶加寬。*此為高流速影響最大的因子,為正確答案。

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