申論 2某無鉛汽油的層析分析以下述的條件進行之。管柱：管長L = 150 m，內徑ID = 0.25 mm，塗覆薄膜厚度d = 0.25 m，f非極性固定相為“PDH150”，注射器之分離比split ratio 為100：1，溫度T = 200oC；火焰游離偵測器FID，溫度T = 200oC；管柱加熱箱T = 35oC；攜行氣體為He；流速u = 20 cm/sec，管柱前端壓力為2.5 bar；注射體積為1 L。下表中，列出了在實驗溫度下，由層析圖所觀測之溶質溶解的自由熱焓（free enthalpy of dissolution）變化。溶質2,3-dimethyl2,4-dimethyl2-methyl3-methylBenzenepentane（2,3-二pentane（2,4-hexane（2-hexane（3-（苯）甲基戊烷）二甲基戊烷）甲基己烷）甲基己烷）G0-17.79-16.80-17.73-18.05-17.27（kJ/mol）不同溶質的滯留時間（retention time）t，根據訊號峰編號，表列如下：R訊號峰編號1011121314t（min）48.0055.1763.9064.5968.28R（每小題5 分，共25 分）㈠計算與此分析相關的維持時間（hold-up time）t。由於甲烷不會被固M定相滯留，試求算在實驗溫度下，其自由熱焓（free enthalpy）的變化，G0。㈡將每一個訊號峰（編號10-14），對應至正確的溶質，並說明配對的合理性。㈢由2,3-二甲基戊烷（2,3-dimethyl pentane），其半高寬FWHM 為25 sec，試計算管柱的理論板數（theoretical plate number）。㈣試計算管柱的流動相與固定相之兩相體積比例（phase ratio）。㈤以兩種不同方式，計算苯的分布係數K（distribution coefficient）。1.利用其溶解自由熱焓變化。（variation of free enthalpy of dissolution）2.由其滯留因子（retention factor）。提示：⑴由化學平衡的熱力學研究，可推導出以下的公式：G0 = -RT ln K，其中G0 為絕對溫度T 之下的自由熱焓TTT（variation of free enthalpy），K 為平衡常數，R 為氣體常數T（8.314 J/（mol-K）），及T 為絕對溫度（K）。⑵層析術中，理論板數N，可以下式計算之：N = 5.54（t/）2，其中t 及，分別為滯留時間與半高寬。RR