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moea_joint_essay 106年 [化學] 定性定量分析、儀器分析

第 二 題

📖 題組:
請回答下列有關層析法(Chromatography)之問題:(15 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (二)

請列出層析法的選擇因子(Selectivity factor)公式,並以圖形說明。(10 分)

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列出選擇因子 α 的公式:α = Kb/Ka = t'R(B)/t'R(A) = (tR(B) - tM) / (tR(A) - tM)。用文字描述所需繪製的層析圖(Chromatogram),標示出 tM、tR(A) 和 tR(B) 以及調整滯留時間 t'R。

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1. 選擇因子 (Selectivity factor, $\alpha$) 公式: 選擇因子是用來描述管柱對兩個相鄰待測物(設為成分 A 與成分 B,其中 B 的滯留時間大於 A)分離能力的指標。 公式表示為:

小題 (一)

請詳述層析法之原理。(5 分)

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說明層析法的核心分離機制:利用混合物中各成分在「固定相」與「流動相」之間分配係數 (或親和力) 的差異來達到分離。

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層析法(Chromatography)是一種物理分離技術。其原理是利用混合物中各待測成分(溶質)在兩個互不相溶的相態——固定相(Stationary phase)流動相(Mobile phase)——之間,因為物理或化學性質(如極性、溶解度、吸附力、氫鍵、離子交換能力或分子大小等)的不同,而產生不同的分配係數(Distribution coefficient)或親和力。 當流動相帶著樣品流經固定相時,與固定相親和力強的成分會被滯留較久,移動速度較慢;與流動相親和力強(或對固定相親和力弱)的成分則會較快被沖提(Elute)出來。因為各成分在管柱中移動的速率產生差異,最終得以在不同的時間點自管柱流出,達到將複雜混合物分離的目的。

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