專技高考-藥師(一)藥物分析與生藥學(含中藥學)113 年第 37 題單選題
毛細管電泳系統中,在何種pH值之緩衝液下,其電滲透流(EOF)最大?
D正確答案
毛細管電泳中,pH愈高,矽醇基解離愈多,管壁負電荷增加,EOF愈大,故pH 8時EOF最大。
為什麼答案是 D
pH 8 為鹼性,毛細管壁矽醇基大量解離成Si-O⁻,管壁帶大量負電荷,吸引緩衝液中陽離子形成電雙層,施加電場時陽離子向陰極移動帶動溶液,EOF最大。
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完整詳解
Pro · 無限重點 毛細管電泳中,pH愈高,矽醇基解離愈多,管壁負電荷增加,EOF愈大,故pH 8時EOF最大。
EOF與pH正相關:pH愈高,矽醇基(Si-OH)解離成Si-O⁻愈完全,EOF愈強。選最大pH即可。
逐選項分析
A✕ 陷阱
pH 2 為強酸性環境,毛細管內壁的矽醇基(Si-OH)幾乎不解離,管壁負電荷極少,EOF最小甚至趨近於零,與題目要求的「最大」相反。
B✕
pH 4 仍偏酸性,矽醇基解離程度有限,管壁負電荷不足,產生的EOF偏小,不是最大值的選項。
C✕
pH 6 接近中性,矽醇基開始較明顯解離,EOF已增加,但仍小於pH 8時的EOF,因此非正解。
D✓ 正確
pH 8 為鹼性,毛細管壁矽醇基大量解離成Si-O⁻,管壁帶大量負電荷,吸引緩衝液中陽離子形成電雙層,施加電場時陽離子向陰極移動帶動溶液,EOF最大。
pH與電滲透流(EOF)關係
| pH範圍 | 矽醇基狀態 | 管壁電荷 | EOF大小 |
|---|
| 低pH(酸性) | Si-OH不解離 | 幾乎無負電 | 最小 |
| 中pH(中性) | 部分解離 | 中等負電 | 中等 |
| 高pH(鹼性) | Si-O⁻大量解離 | 強負電 | 最大 |
考生常誤以為酸性(低pH)讓帶正電物質移動快就選低pH。但EOF來源是『管壁矽醇基解離』,pH愈高解離愈完全、管壁負電荷愈多、EOF愈大,與分析物本身電荷無關,要選最高pH。