專技高考-藥師(一)藥物分析與生藥學(含中藥學)110 年第 29 題單選題
Cs為液相層析中分子在固定相中質量轉移的阻力,若固定相厚度增加為2倍,則Cs變為幾倍?
B正確答案
Van Deemter 方程式中固定相質傳阻力項 Cs 與固定相厚度 df 的平方成正比,df 加倍則 Cs 變 4 倍。
為什麼答案是 B
Cs 正比於固定相厚度 df 的平方 (Cs ∝ df²/Ds)。當 df 增為 2 倍,Cs = 2² = 4 倍。固定相越厚,分子在固定相中進出所需質傳時間越長,帶寬增寬越明顯。
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完整詳解
Pro · 無限重點 Van Deemter 方程式中固定相質傳阻力項 Cs 與固定相厚度 df 的平方成正比,df 加倍則 Cs 變 4 倍。
記住 Cs ∝ df²,厚度×2 → Cs×2² = 4 倍。
逐選項分析
A✕ 陷阱
誤以為 Cs 與固定相厚度成正比(一次方)才會選 2 倍。但 Van Deemter 方程式中固定相質傳阻力項是與 df 的「平方」成正比,不是一次方,故為陷阱選項。
B✓ 正確
Cs 正比於固定相厚度 df 的平方 (Cs ∝ df²/Ds)。當 df 增為 2 倍,Cs = 2² = 4 倍。固定相越厚,分子在固定相中進出所需質傳時間越長,帶寬增寬越明顯。
C✕
0.5 倍代表反比關係,與實際正相關矛盾。固定相增厚會使質傳阻力增加而非減少,方向相反,故錯誤。
D✕
0.25 倍 (1/4) 為平方反比,方向完全相反。固定相增厚應使 Cs 增大,不可能變小,故錯誤。
Van Deemter 方程式三大項目
| 項目 | 符號 | 意義 | 與參數關係 |
|---|
| 渦流擴散 | A (eddy) | 填充不均造成路徑差異 | 與粒徑 dp 成正比 |
| 縱向擴散 | B/u | 分子沿管軸擴散 | 與流速成反比 |
| 質傳阻力(固定相) | Cs·u | 分子在固定相中進出延遲 | 與 df² 成正比 |
本題關鍵在「平方」關係。許多考生看到「厚度增加 2 倍」直覺答 2 倍(選 A),忽略 Van Deemter 方程式中固定相質傳阻力 Cs 與固定相厚度 df 是「平方」正比關係,正確為 2²=4 倍。