moea_joint_essay
102年
[化學] 定性定量分析、儀器分析
第 1 題
📖 題組：
膠色層分析(又稱膠穿透層析法，分子篩層析法，濾出層析法，Gel filtration)是液相層析法的一種，其操作是將溶劑膨脹過的多孔性高分子材料充填於管柱中，以溶劑沖提(elution)，使分子量不同的物質得以分離出來。物質在流出管柱時，收集到的溶劑體積可以下列公式表示： Ve = Vo + Kd × Vi Ve 為收集到的溶劑體積，Vi 是多孔性高分子材料內的孔隙體積，Vo 是管柱中高分子材料以外的空白體積(為一常數)，Kd 是物質進入高分子材料孔隙的比率。現在，我們將高分子材料 Sephedex G-75 充填於管柱中，欲分離 Tryptophan (分子量：204)、Ribonuclease (分子量：13000)與 Serum albumin (分子量：75000)，請問：
膠色層分析(又稱膠穿透層析法，分子篩層析法，濾出層析法，Gel filtration)是液相層析法的一種，其操作是將溶劑膨脹過的多孔性高分子材料充填於管柱中，以溶劑沖提(elution)，使分子量不同的物質得以分離出來。物質在流出管柱時，收集到的溶劑體積可以下列公式表示： Ve = Vo + Kd × Vi Ve 為收集到的溶劑體積，Vi 是多孔性高分子材料內的孔隙體積，Vo 是管柱中高分子材料以外的空白體積(為一常數)，Kd 是物質進入高分子材料孔隙的比率。現在，我們將高分子材料 Sephedex G-75 充填於管柱中，欲分離 Tryptophan (分子量：204)、Ribonuclease (分子量：13000)與 Serum albumin (分子量：75000)，請問：
這三種物質流出管柱的先後次序，並說明理由。（10 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
利用膠色層分析的「分子量越大越早流出」原理。因為大分子無法進入孔隙，路徑短；小分子可進入孔隙，路徑長。
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AI 詳解
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流出管柱的先後次序為：Serum albumin (血清白蛋白) → Ribonuclease (核糖核酸酶) → Tryptophan (色胺酸)。 理由： 膠色層分析(Gel Filtration)主要依據分子的體積(即分子量大小)進行分離。管柱內充填的多孔性高分子材料具有特定大小的孔洞。分子量越大的物質(如分子量 75000 的 Serum albumin)，體積越大，無法進入凝膠的孔隙中，僅能從凝膠顆粒外的空隙(Vo)中隨溶劑流出，因此滯留時間最短，最先被洗提出來。相對地，分子量極小的物質(如分子量 204 的 Tryptophan)可以完全進入所有的凝膠孔隙中，流經的路徑最長(Ve = Vo + Vi)，滯留時間最久，最後才流出。