高考申論題
107年
[衛生檢驗] 分析化學(包括儀器分析)
第 一 題
📖 題組：
尺寸大小排除層析法（size exclusion chromatography）用於分離不同的飽和脂肪酸 CH3(CH2)nCOOH，n = 4-20。
尺寸大小排除層析法（size exclusion chromatography）用於分離不同的飽和脂肪酸 CH3(CH2)nCOOH，n = 4-20。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
以尺寸大小排除層析法將上述脂肪酸分離，請說明如何選擇適當的固定相（stationary phase）及動相（mobile phase），並說明分離的機制。（10 分）
思路引導 VIP
看到此題，首先應聯想尺寸大小排除層析法（SEC）的核心原理為「依據分子流體動力學體積大小進行篩選」，而非極性分配或吸附。接著針對目標物（飽和脂肪酸 n=4~20，屬低分子量親脂性物質），思考應採用凝膠滲透層析（GPC）模式，選擇能涵蓋其分子量範圍的「小孔徑親脂性固定相」，並搭配能完全溶解樣品且不產生二次化學交互作用的有機溶劑作為動相，最後敘明『大分子先流出、小分子後流出』的機制。
小題 (二)
請說明使用尺寸大小排除層析法測定未知飽和脂肪酸分子量的步驟。（10 分）
思路引導 VIP
看到尺寸大小排除層析法（SEC）測定分子量，應直覺聯想到「滯留體積（VR）」與「分子量對數（log MW）」呈反比的線性關係。解題須明確寫出三個核心步驟：挑選已知標準品建立檢定線、測量未知物滯留體積、代入線性方程式並取反對數求得分子量。
尺寸大小排除層析法
💡 依分子流體動力學體積大小進行物理排阻，大分子先流出。
🔗 SEC 分離機制與沖提流程
- 1 樣品進入 — 脂肪酸混合物進入多孔性 PS-DVB 固定相管柱。
- 2 體積排阻 — 長鏈 n=20 因體積大無法進入孔洞，僅流經空隙。
- 3 滲透擴散 — 短鏈 n=4 體積小，可滲透進固定相孔洞內部。
- 4 依序洗提 — n=20 路徑短最先流出；n=4 路徑最長最後流出。
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🔄 延伸學習：延伸學習：如何利用標準品建立分子量與沖提體積的校正曲線。
