聯招化學·紙上層析與比移值 Rf：展開劑極性與分離度

題目性質：自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題，非真題原文，未取自任何題庫、教輔或試卷；解析與採分點為教研整理，非官方評分標準。

一、考點定位與做題順序

Rf 的定義只有一句：Rf = 斑點中心到原點的距離 / 原點到溶劑前沿的距離。它是無量綱比值，所以前沿跑多遠都不改變同一條件下的 Rf——這也是它比「絕對移動距離」好用的原因。但前提必須寫全：同一物質、同一固定相、同一展開劑、同一溫度。

三步：量兩段的距離（原點→斑點、原點→前沿）→ 算 Rf 並比對條件→ 用分離度回驗（兩斑點中心距要大於斑點半徑之和）。下面距離、斑點直徑與配比均為自編示意數據，不代表真實測量結果。

二、逐題精講

題1

題1 Rf 計算、反推與分離度

自編層析譜：濾紙原點線到溶劑前沿 8.00 cm；展開後兩個斑點中心距原點分別為 A = 3.20 cm、B = 6.00 cm，兩斑點直徑均約 0.40 cm。

(1) 求 Rf(A)、Rf(B) 與 ΔRf。(2) 求兩斑點中心距與淨間隙，判斷是否分離良好。(3) 若另一張紙在相同條件下前沿只跑到 6.00 cm，A、B 應分別移到多遠？說明 Rf 為什麼不隨前沿長度變。

解析

(2) 中心距 = 6.00 − 3.20 = 2.80 cm（也等於 8.00 × 0.350 = 2.80 ✓）。
兩斑點半徑各 0.20 cm，邊緣淨間隙 = 2.80 − 0.20 − 0.20 = 2.40 cm > 0 ⇒ 分離良好。
判據一般化：中心距 > 兩半徑之和才算基線分離；若中心距小於兩半徑之和，斑點重疊、無法分別刮取或定量。注意用中心距而不是「前沿到斑點的距離」。

(3) 相同條件、前沿 6.00 cm：
A 移動 = 0.400 × 6.00 = 2.40 cm；B 移動 = 0.750 × 6.00 = 4.50 cm；中心距 = 2.10 cm。
為什麼 Rf 不隨前沿長度變：斑點與溶劑前沿在同一次展開裡受同一毛細推動，兩者的移動距離按同一比例縮放，比值由物質在固定相與流動相間的分配決定，與展開總時長/總距離無關。所以 Rf 才是可跨次比對的定性參數；記錄時仍須同時寫展開劑配比與溫度，否則條件不同、數值不可比。
回驗：2.40/6.00 = 0.400、4.50/6.00 = 0.750 ✓，與原譜一致。分離度也按比例縮小為 2.10 − 0.40 = 1.70 cm，仍 > 0，分離良好。

答案　(1) Rf(A)=0.400、Rf(B)=0.750、ΔRf=0.350。(2) 中心距 2.80 cm、淨間隙 2.40 cm>0，分離良好。(3) 前沿 6.00 cm 時 A=2.40 cm、B=4.50 cm、中心距 2.10 cm；Rf 由分配決定，斑點與前沿按同比例縮放，故與前沿長度無關。

採分點　Rf(A)=0.400 1 分；Rf(B)=0.750 1 分；ΔRf=0.350 1 分；中心距 2.80 cm 並用 8.00×0.350 回驗 1 分；淨間隙 2.40 cm 1 分；判分離良好 1 分；前沿 6.00 時 2.40/4.50 1 分；說明比值由分配決定、須寫展開劑條件 1 分。

易錯點　把 Rf 算成「斑點→前沿距離/前沿距離」；用中心距直接判分離而漏減兩半徑；以為前沿變短 Rf 也變小；不寫展開劑配比就跨次比對 Rf；把 ΔRf 當中心距（單位混用）。

題2

題2 展開劑極性改變、拖尾成因與條件登記

自編對照：換用極性更大的展開劑（其餘條件相同），新譜前沿 10.0 cm，A 斑點中心距原點 5.00 cm。

(1) 求新條件下 Rf(A)，與 0.400 比較；說明極性增大為什麼會使該斑點 Rf 上升。(2) 若新譜中 B 斑點出現明顯拖尾（斑點被拉成長條），列出三條可能成因與對應改進。(3) 要使兩次 Rf 可比，記錄裡必須固定哪些條件？若只記 Rf 數值不記條件，會出什麼問題？

解析

(2) 拖尾三成因與改進：
① 點樣量過大／樣品濃度過高 → 固定相局部過載，斑點沿展開方向被拉長 ⇒ 稀釋樣品、減小點樣體積、多次少量點樣並每次吹乾；
② 原點斑點未乾透或斑點太大 → 起始區帶本就寬 ⇒ 點樣後徹底乾燥、控制原點直徑；
③ 展開劑配比不合適／濾紙或展開缸未飽和、邊緣效應 → 展開不均、譜帶畸變 ⇒ 預飽和展開缸、調整配比、濾紙平整不貼壁。
另可補一條：樣品中強吸附雜質或酸鹼未調也會拖尾，需預淨化或調 pH。拖尾會使「斑點中心」難以定義，Rf 讀數隨之失真，所以先修譜形再讀數。

(3) 必須固定的條件：固定相（濾紙種類與含水量）、展開劑組成與配比、溫度、展開方式（上行/下行）與缸內飽和狀態、點樣量與斑點直徑、顯色方法；記錄時還應寫原點與前沿的實測距離便於複核。
只記數值不記條件的問題：Rf 會失去可比性——同一份 0.500 既可能來自「極性展開劑下的 A」，也可能來自「原展開劑下的另一物質」，無法用於定性鑑別；別人也無法復現。這與 00347 旋光法裡「[α] 須註明波長與溫度」、00332 枚舉裡「窮盡性須看標記詞」是同一條紀律：數值脫離條件就不是證據。嚴謹做法是同板同時點已知對照品，用相對 Rf 比對，而非拿一個孤立數值查表。

答案　(1) Rf′(A)=0.500，比 0.400 升 0.100；極性增大使極性組分在流動相分配上升、滯留減弱。(2) 點樣過量/未乾透/展開劑配比與缸未飽和，對應稀釋少量點樣、乾透控原點、預飽和調配比（另可調 pH 預淨化）。(3) 須固定固定相、展開劑配比、溫度、展開方式與飽和狀態、點樣量、顯色法；只記數值會失去可比性與可復現性，宜同板點對照品比相對 Rf。

採分點　Rf′=0.500 1 分；上升 0.100 1 分；用分配/滯留解釋極性影響 1 分；註明「極性組分、常見固定相」前提 1 分；列出三條拖尾成因 1 分；給出對應改進 1 分；列出固定條件四項以上 1 分；說明失去可比性並給同板對照品做法 1 分。

易錯點　把 Rf′ 算成 5.00/8.00=0.625（沿用舊前沿）；說成極性增大 Rf 一定下降；把拖尾只歸因於「紙不好」；只記展開劑名字不記配比；拿孤立 Rf 數值直接查表定性。

三、規律小結與對照表

紙上層析只抓三件事：Rf = 斑點距離/前沿距離（無量綱、同條件才可比）、分離度看淨間隙（中心距減兩半徑，本題 2.40 cm > 0）、先修譜形再讀數（點樣過量、未乾透、缸未飽和都會拖尾）。一條最要緊的邊界：Rf 是「物質＋條件」的聯合參數——展開劑極性一大，本題 A 就從 0.400 升到 0.500；只記數值不記固定相、配比、溫度、飽和狀態與點樣量，數值就失去可比性與可復現性。嚴謹做法是同板點已知對照品比相對 Rf。距離、斑點直徑、配比與 Rf 均為自編示意數據，不代表任何真實測量結果。

四、自測清單

• □ 先量原點→斑點、原點→前沿兩段距離再比；
• □ Rf 只在同物質、同固定相、同展開劑、同溫度下比對；
• □ 分離判據用中心距減兩半徑，別隻看 ΔRf；
• □ 展開劑極性一變，先重算 Rf 再談定性；
• □ 斑點拖尾時先修點樣與飽和狀態，後讀數；
• □ 記錄寫全配比、溫度、點樣量並同板點對照品。