112年:藥學二(第2次)

有關用於氣相層析之充填管柱與毛細管柱比較,下列何者正確?

A充填管柱的 HETP較小,效率較高
B兩者均可使用不銹鋼做為管柱材質
C充填管柱的阻力較小
D毛細管柱之樣品承載量較小

詳細解析

本題觀念:

本題考查氣相層析(Gas Chromatography, GC)中 充填管柱(Packed Column)毛細管柱(Capillary Column / Open Tubular Column) 的基本特性比較。主要涉及 分離效率(HETP)樣品承載量(Sample Capacity)管柱材質 以及 氣體阻力(Pressure Drop) 等核心參數的差異。

選項分析

  • A: 充填管柱的 HETP較小,效率較高 (錯誤)

    • 解析理論板高(HETP) 越小,代表分離效率越高。
    • 毛細管柱:因為是空心管,沒有渦流擴散(Eddy diffusion, A項為0),且管柱極長(可達 30-100公尺),能提供極高的理論板數(N),其 HETP 非常小(通常在 mm 或更小等級),因此效率較高
    • 充填管柱:內部填充顆粒,管柱較短(約 1-6公尺),HETP 較大,效率較低
  • B: 兩者均可使用不銹鋼做為管柱材質 (較不適當/非主要特徵)

    • 解析
      • 充填管柱:最常使用 不鏽鋼(Stainless Steel) 或玻璃製成。

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