高考申論題 106年 [化學工程] 儀器分析

第一題

📖 題組：
在層析分離法中:

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

請依流動相(汽、液相)及靜止相(固、液相)之分類繪一流程圖來表示各種層析方法。(8分)

解題時應先以「流動相」的物理狀態（氣體、液體）作為第一層分類標準，接著再以「靜止相」的物理狀態（固體、液體）作為第二層分類標準。繪製流程圖（或階層圖）時，務必標註各分支的完整學術名稱（如 GSC、GLC 等），若能進一步點出對應的分離機制（吸附或分配），將能展現出對物理化學分子行為的深刻理解。

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【破題】層析法（Chromatography）的基礎分類建立在相態的差異上，主要依據「流動相」的物理狀態進行初級分類，再依「靜止相」的狀態與其對應之分子交互作用機制進行次級分類。【論述】以下為依據流動相（氣相、液相）與靜止相（固相、液相）分類之層析方法流程結構圖（以樹狀階層表示）：

請問高分子分子量所用的凝膠滲透層析(gel permeation chromatography,GPC)係屬於那一種?請說明其原理。(7分)

作答時應先明確指出 GPC 屬於「空間排阻層析 (SEC)」的分支。接著從微觀分子的「流體動力學體積」與固定相「多孔性結構」的相對關係切入，闡明不涉及化學作用力的空間排阻效應，最後務必點出『大分子先出、小分子後出』的宏觀沖提規律以拿取全部分數。

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【破題】凝膠滲透層析（Gel Permeation Chromatography, GPC）在層析法分類中，係屬於「空間排阻層析」（Size Exclusion Chromatography, SEC）的一種特例（通常指使用有機溶劑作為流動相的 SEC）。【論述】

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