專技高考-藥師(一)藥學(二)(包括藥物分析與生藥學(含中藥學))114 年第 31 題單選題
使用毛細管柱的氣相層析法中，下列關於常用的攜行氣體之敘述，何者正確？
A氮氣的擴散係數最大
B氮氣的橫向擴散阻力最大正確答案
C氦氣價格高，一般不作為攜行氣體
D氦氣需要低流速才有較佳的效率
B正確答案
氣相層析攜行氣體的擴散係數大小為：氫氣 > 氦氣 > 氮氣。氮氣擴散係數最小，因此其橫向擴散阻力最大，且需在較低流速下操作。
為什麼答案是 B
因為氮氣的擴散係數最小，氣體分子在層析柱中的移動較慢，導致其質量傳遞阻力（橫向擴散阻力）最大。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 氣相層析攜行氣體的擴散係數大小為：氫氣 > 氦氣 > 氮氣。氮氣擴散係數最小，因此其橫向擴散阻力最大，且需在較低流速下操作。
牢記擴散係數「氫 > 氦 > 氮」。擴散係數越小，代表分子移動越慢，阻力就越大。氮氣擴散係數最小，故阻力最大，秒選 B。
逐選項分析
A✕
氮氣的擴散係數是常用攜行氣體中「最小」的。擴散係數大小順序為：氫氣 (H2) > 氦氣 (He) > 氮氣 (N2)。
B✓ 正確
因為氮氣的擴散係數最小，氣體分子在層析柱中的移動較慢，導致其質量傳遞阻力（橫向擴散阻力）最大。
C✕ 陷阱
氦氣雖然價格較高，但因為兼具高分離效率（流速範圍廣）與高安全性（不易燃），是目前 GC 最普遍使用的攜行氣體。
D✕ 陷阱
根據 van Deemter 曲線，氮氣才需要「低流速」且最佳流速範圍極窄；氦氣的最佳流速較高，且在較高流速下仍能維持良好的分離效率。
GC 常用攜行氣體特性比較
| 氣體種類 | 擴散係數 | 橫向擴散阻力 | 最佳流速 (u_opt) | 實務應用 |
|---|
| 氫氣 (H2) | 最大 | 最小 | 最高且範圍最廣 | 效率最高，但具易燃危險性 |
| 氦氣 (He) | 中等 | 中等 | 較高且範圍廣 | 最常用，兼具安全與高效能 |
| 氮氣 (N2) | 最小 | 最大 | 最低且範圍極窄 | 便宜，但需低流速，效率易受流速影響 |
考生常將「擴散係數」與「擴散阻力」混淆。記住兩者成反比：氮氣因為分子量較大、移動慢（擴散係數小），所以阻力最大。此外，常誤以為氦氣貴就少用，實際上它是實驗室最愛用的標準氣體。
藥學(二)(包括藥物分析與生藥學(含中藥學)) 相關題目
