專技高考-藥師(一)藥物分析與生藥學(含中藥學)113 年第 29 題單選題
下列何者無法提高使用二氧化矽毛細管(fused-silica capillary)於電泳操作時之電滲流(electro-osmotic flow)?
A將電泳液從酸性提高到中性
B提高背景電解質之濃度正確答案
C提高電場
D提高系統溫度
B正確答案
電滲流(EOF)受pH、電場、溫度正向影響,但提高背景電解質濃度會壓縮雙電層、降低zeta電位,反而使EOF下降。
為什麼答案是 B
提高背景電解質(緩衝液)濃度會增加離子強度,壓縮表面的電雙層厚度,使zeta電位下降,因而降低電滲流。故此項無法提高EOF,為正解。
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完整詳解
Pro · 無限重點 電滲流(EOF)受pH、電場、溫度正向影響,但提高背景電解質濃度會壓縮雙電層、降低zeta電位,反而使EOF下降。
EOF與zeta電位成正比,背景電解質濃度↑→雙電層被壓縮→zeta電位↓→EOF↓,選B。
逐選項分析
A✕
二氧化矽毛細管表面矽醇基(Si-OH)在中性或鹼性下解離為Si-O⁻增多,使管壁負電荷增加、zeta電位上升,因此EOF提高。提高pH確實能增強電滲流,故此項可提高EOF。
B✓ 正確
提高背景電解質(緩衝液)濃度會增加離子強度,壓縮表面的電雙層厚度,使zeta電位下降,因而降低電滲流。故此項無法提高EOF,為正解。
C✕
電滲流速度與外加電場強度成正比,提高電場(電壓)會使EOF線性增加。因此提高電場能提高電滲流,非本題答案。
D✕
提高系統溫度會降低緩衝液黏度,依EOF公式EOF與黏度成反比,黏度下降使EOF增加(每升溫1°C約增2-3%)。故提高溫度能提高電滲流。
影響電滲流(EOF)的因素
| 因素 | 操作 | 對EOF影響 | 原理 |
|---|
| pH | 酸→中性/鹼性↑ | 增加 | 矽醇基解離↑、zeta電位↑ |
| 緩衝液濃度 | 濃度↑ | 減少 | 離子強度↑、壓縮雙電層、zeta↓ |
| 電場強度 | 電壓↑ | 增加 | EOF與電場成正比 |
| 溫度 | 溫度↑ | 增加 | 黏度↓、EOF與黏度成反比 |
考生常以為「濃度提高=訊號增強=EOF增加」,但EOF取決於zeta電位。背景電解質濃度提高會壓縮電雙層、降低zeta電位,反而使EOF下降。這是毛細管電泳最常考的反直覺陷阱。