111年:藥學三(第1次)

相同大小之球狀粒子,於最緊密堆積時其空隙(voids)至多可約占全部粉體體積之若干%?

A15
B26
C47
D55

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是粉體學 (Micromeritics) 中,均一粒徑球體粒子 (Monodispersed spherical particles) 在不同規則堆積 (Regular packing) 排列下的孔隙度 (Porosity, ϵ\epsilon) 理論值。

在粉體學中,均一球體粒子的堆積排列主要有兩個極端狀態:

  1. 最緊密堆積 (Closest Packing)
    • 排列方式:菱面體堆積 (Rhombohedral) 或 面心立方堆積 (Face-centered cubic, FCC)、六方最密堆積 (Hexagonal close packing, HCP)。
    • 特性:粒子間空隙最小,排列最緊密。
    • 理論孔隙度:26% (準確值為 1π180.25951 - \frac{\pi}{\sqrt{18}} \approx 0.2595)。
  2. 最疏鬆堆積 (Loosest Packing)
    • 排列方式:簡單立方堆積 (Simple Cubic)。
    • 特性:粒子間空隙最大,排列最鬆散。
    • 理論孔隙度:48% (準確值為 1π60.47641 - \frac{\pi}{6} \approx 0.4764)。

選項分析

  • **(

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