112年:藥學三(第1次)

某氣化噴霧劑使用 propellant 134a:propellant 12 = 40:60(w/w %)作為推動劑。參考下表計算此混合推動劑所產生之壓力為若干 psig?Chemical name 分子量 飽和蒸氣壓(21℃)dichlorodifluoromethane 120.9 84.9tetrafluoroethane 102 71.1

A42.3
B56.3
C77.1
D78.9

詳細解析

本題觀念:

本題主要考查 拉午耳定律 (Raoult's Law) 在藥劑學氣化噴霧劑 (Aerosol) 壓力計算中的應用。

核心概念

  1. 理想溶液假設:氣化噴霧劑中的混合推動劑 (Propellant mixture) 通常視為理想溶液。
  2. 拉午耳定律:溶液中各揮發性成分的分壓 (PiP_i) 等於該成分在純液態下的蒸氣壓 (Pi0P_i^0) 乘以其在溶液中的莫耳分率 (XiX_i)。
    • 公式:Ptotal=(Xi×Pi0)P_{total} = \sum (X_i \times P_i^0)
    • 注意:題目給的是重量百分比 (w/w%),必須先轉換為 莫耳分率 (Mole fraction) 才能代入公式。
  3. 壓力單位:本題證明,若所有壓力單位一致(均為 psig),可直接代入拉午耳定律計算,無需轉換為絕對壓力 (psia),因為 Pgauge=PabsPatmP_{gauge} = P_{abs} - P_{atm},在加總過程中大氣壓力項會相互抵銷(前提是 XA+XB=1X_A + X_B = 1)。

選項分析與計算步驟

第一步:設定基準與計算莫耳數 (Moles) 假設混合推動劑總重為 100 g:

  • Propellant 134a (Tetrafluoroethane, HFA-134

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