第四章 結果與討論
4.2 亞甲基藍衝破實驗
4.2.2 亞甲基藍衝破實驗管內空圖
將「相同流析時間」但「不同偵測位置」的訊號點取出,依據 偵測點對應的管柱位置作出「位置對應吸收值」的圖形,此圖便稱之 為管內空圖。本研究中,所有管內空圖圖形皆如圖 16 所示,橫軸為 管柱位置,縱軸為吸收值,而不同顏色的波段代表的是不同的流析時 間,隨著流析時間增長,波段將由左往右擴展(各波段所代表的時間 先後為:紅、綠、紫、天藍、橘直至淡藍色)。因此,最左方的紅色 波段所代表的即為樣品溶液剛注入管柱時,管內樣品分布的狀況;而 最右方的淡藍色波段所代表的即是樣品已載滿整支管柱時,管內樣品 分布的狀況。
為了方便各實驗圖形間的相互比較,因此每張圖形皆需正則化 (normalized),正則化的方法為將各空間上,每一時間所得的數據除以 各空間上,最後一次取點所得的數據(也就是將淡藍色波段上的各點 數據為分母,其餘波段上的各點數據為分子,如此計算後所得的數據 即為 normalized 後的圖形)。
由於正則化之影響,管內空圖中,靠近管柱末端之波段將呈現 較不平滑之曲線,雖然曲線稍微不平滑,但並不會影響我們觀察樣品 於吸附型管柱內的載入情形。
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在亞甲基藍衝破實驗的管內空圖部分,我們可以清楚觀察到亞 甲基藍水溶液於吸附型管柱內之載入模式;實驗發現,不論是7.5μM、
10μM 亦或 12.5μM 的亞甲基藍水溶液,其管內載入情形都是相同的:
若將玻璃管柱分為 n 段,則亞甲基藍雖是從第一段開始載入,但並不 會如肉眼所見的「先載滿第一段後才開始載入第二段」;而是在第一 段載滿前,亞甲基藍便開始載入後幾段。為了方便觀察各濃度的載入 情形,因此在圖 16 中,不同濃度的管內空圖之取點時間皆不相同,
如此方可了解亞甲基藍水溶液於吸附型管柱內的吸附機制與濃度分 布。
若取的是相同時間、不同濃度的管內空圖(圖 17),則可觀察到,
當亞甲基藍水溶液濃度增加時,其載入速度也會較快。
至於不同濃度的亞甲基藍水溶液,在達到相同載入莫耳數時的 管內空圖之比較(圖 18)中,可發現較高濃度的亞甲基藍水溶液其載入 速度較低濃度的亞甲基藍水溶液慢。由於此節實驗中所選用的濃度為 7.5μM、10μM 與 12.5μM,濃度的差異並不大,因此所看到的管內空 圖差異並不明顯;更詳細的「樣品濃度對吸附情形的影響」的實驗將 會在 4.4 節中有更清楚的實驗結果與描述。
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(圖 16) 亞甲基藍衝破實驗管內空圖。(a)濃度 7.5μM,由左至右之波 段的取點時間(sec.)為:1, 30, 80, 200, 350, 600, 800, 1000, 1200, 1600, 1999。(b)濃度 10μM,由左至右之波段的取點時間(sec.)為:1, 30, 80, 150, 300, 500, 700, 850, 1000, 1350, 1999。(c)濃度 12.5μM,由左至右 之波段的取點時間(sec.)為:1, 30, 50, 100, 200, 350, 500, 700, 850, 1050, 1999。
(a)
(b)
(c)
7.5μM
10μM
12.5μM
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(圖 17) 不同濃度、相同時間下的亞甲基藍衝破實驗管內空圖;由左 至右之波段的取點時間(sec.)皆為:1, 30, 80, 150, 300, 500, 700, 850, 1000, 1350, 1999。(a)濃度 7.5μM。(b)濃度 10μM。(c)濃度 12.5μM。
可觀察到隨著濃度提高,載滿的速度也較快;濃度較低,則載滿的速 度較慢。
(a)
(b)
(c)
7.5μM
10μM
12.5μM
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(圖 18) 不同濃度、相同莫耳數載入量的亞甲基藍衝破實驗管內空圖;
由左至右各波段所代表的亞甲基藍莫耳數載入量(nmole)皆為:2, 50, 133, 250, 500, 833, 1167, 1417, 1667, 2250, 3332。(a)濃度 7.5μM,由左 至右之波段的取點時間(sec.)為:1, 40, 107, 200, 400, 667, 933, 1133, 1333, 1800, 2665。(b)濃度 10μM,由左至右之波段的取點時間(sec.) 為:1, 30, 80, 150, 300, 500, 700, 850, 1000, 1350, 1999。(c)濃度 12.5μM,
由左至右之波段的取點時間(sec.)為:1, 24, 64, 120, 240, 400, 560, 680, 800, 1080, 1600。從圖中可看出,在相同莫耳數載入量下,濃度越高 者,其單位莫耳數載入速度較慢;濃度較低者,單位莫耳數載入速度 較快。更詳細的實驗結果將在 4.4 節中有更清楚的描述。
(a)
(b)
(c)
7.5μM
10μM
12.5μM