111年:呼吸疾病

關於氧氣濃縮機(oxygen concentrators),下列何者錯誤?

A可使用電池供電,攜帶使用
B通常使用分子篩(molecular sieve)移除N₂及水氣
C分子篩(molecular sieve)可再生使用,永久有效不需更換
D無法提供濃度>99%的氧氣

詳細解析

本題觀念

氧氣濃縮機不是把氧氣瓶中的氣體分離出來,而是先吸入環境空氣,再利用壓力變化吸附分離技術,移除其中較多的氮氣與部分水氣,輸出氧氣比例較高的氣體。設備的核心材料是沸石分子篩:加壓時吸附氮氣,降壓時讓已吸附的氮氣脫附,之後可再次使用。可是,再生只代表可以反覆進行吸附與脫附,不代表分子篩永遠不會老化。水分、污染物與長期循環都可能讓吸附能力下降,最後仍須依設備規格更換分子篩床或吸附柱。便攜式機型可用電池供電;一般醫療濃縮機的氧濃度多約 90~96%,不是超過 99%。因此錯誤選項為 C。

選項分析

A 正確。便攜式氧氣濃縮機可搭配電池及壓縮機運作,讓使用者在沒有固定電源的情況下攜帶使用。不過,實際續航時間會受機型、電池容量、流量設定與使用方式影響。

B 正確。一般以壓力變化吸附分離為原理的氧氣濃縮機,會使用沸石分子篩選擇性吸附氮氣;水氣則可能由分子篩或前端乾燥、過濾系統處理,留下氧氣比例較高的產品氣體。

C 不正確。分子篩確實可以在降壓後脫附氮氣並再生,但這只是恢復部分吸附能力,不等於材料永久有效。長期使用後,水分、污染與反覆循環會造成沸石失活或吸附容量下降,影響輸出氧濃度,因此仍可能需要更換。

D 正確。在一般醫療設備的語境中,氧氣濃縮機輸出通常約 90~95%,部分便攜式規格約 90~96%,所以不能提供超過 99% 的氧氣。特殊研究型系統可能有不同

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