使用毛細管區帶電泳法（CZE）分析morphine（pKa＝7.9）及codeine（pKa＝8.2），欲得到最好的分離效果，其背景電解質溶液之pH值為何？
A7.0
B7.5
C8.0正確答案
D8.5
答案與詳解
C
正確答案
CZE分離弱鹼時，背景電解質pH應設於兩物質pKa平均值附近，使電荷差異最大化以達最佳分離。
為什麼答案是 C
pH 8.0 最接近兩 pKa 平均值 8.05，此時兩者解離度差異最大，電泳遷移率差異最大，分離效果最佳。
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完整詳解
Pro · 無限重點 CZE分離弱鹼時，背景電解質pH應設於兩物質pKa平均值附近，使電荷差異最大化以達最佳分離。
秒殺技巧
兩弱鹼pKa為7.9與8.2，取平均值(7.9+8.2)/2=8.05，選項中最接近者為8.0。逐選項分析
A✕
pH 7.0 遠低於兩者的 pKa，兩者幾乎皆呈完全質子化帶正電，電荷差異極小，分離效果差。
B✕
pH 7.5 低於兩者 pKa，兩者仍多呈帶正電狀態，解離度差異未達最大，分離效果非最佳。
C✓ 正確
pH 8.0 最接近兩 pKa 平均值 8.05，此時兩者解離度差異最大，電泳遷移率差異最大，分離效果最佳。
D✕
pH 8.5 高於兩者 pKa，兩者幾乎皆呈去質子化不帶電或電荷極少，電荷差異小，分離效果差。
CZE 分離弱酸/弱鹼之最佳 pH 選擇原則
| 物質型別 | 最佳 pH 條件 | 電荷狀態與分離原理 |
|---|---|---|
| 弱鹼混合物 | 兩 pKa 平均值附近 | 部分解離，電荷差異對 pH 最敏感，遷移率差異最大 |
| 弱酸混合物 | 兩 pKa 平均值附近 | 部分解離，電荷差異對 pH 最敏感，遷移率差異最大 |
| 強酸/強鹼 | 極端 pH 值 | 完全解離，需靠其他機制或衍生化分離 |
陷阱提醒
考生常誤以為要讓物質完全帶電才能分離，但實際上若兩者皆完全帶電或完全不帶電，電荷差異反而最小。必須在 pKa 附近讓兩者處於部分解離狀態，才能放大電荷與遷移率的差異。