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？

本題觀念：

本題考查氣相層析法（Gas Chromatography, GC）中**凡第姆特方程式（Van Deemter equation）與攜行氣體（Carrier gas）**特性的關係。 核心公式為：$H = A + \frac{B}{u} + C \cdot u$

• $H$：理論板高（HETP，越小效率越好）
• $u$：移動相流速
• $A$：多路徑效應（毛細管柱中為 0）
• $B$：縱向擴散（Longitudinal diffusion）
• $C$：質傳阻力（Resistance to mass transfer）

攜行氣體的選擇（氮氣 $N_2$、氦氣 $He$、氫氣 $H_2$）主要影響 $B$ 項（擴散係數 $D_m$） 與 $C$ 項（質傳阻力）。

選項分析

• (A) 氮氣的擴散係數最大：錯誤

  • 氣體的擴散係數（Diffusion coefficient, $D_m$）與分子量大致成反比。
  • 順序為：氫氣 ($H_2$) > 氦氣 ($He$) > 氮氣 ($N_2$)。
  • 氫氣分子最小、最輕，擴散速率最快；氮氣較重，擴散係數最小。

• (B) 氮氣的橫向擴散阻力最大：正確

  • 觀念解析：「橫

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