申論 1汞為高毒性的液態金屬，其蒸氣壓在20℃時為1.210torr（1 torr = 1/760 atm），吸入參考劑量（Inhalation reference concentration）為310mg m。某工廠員工不小心在一空間為5 m8 m3 m的辦公室中打破含有汞的水銀溫度計，請回答下列問題：㈠假設成人每分鐘呼吸14～16次，每次呼吸量500 mL，請問當液態汞達揮發平衡後，每人在密閉的辦公室，可容許的停留時間為何？（15分）㈡如果水銀溫度計中含有10克的液態汞，請問在密閉空間中，還有多少液態汞會殘留在辦公室中，又該如何處理殘留的液態汞，以降低對人體的危害？（10分）
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弱點分析
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申論 2進行環境樣品或材料重金屬之檢驗分析時，一般多利用酸消化方式，在添加硝酸的加熱環境中，將重金屬由固體樣品中的基質中溶出。雖然大部分樣品在使用適當之消化條件下，可被完全消化分解，但當樣品含有氧化矽（SiO）、二氧化鈦（TiO）或氧化鋁（AlO）等固體成分或複雜有機物時，部分重金屬元素可能會被包覆在難分解物中，而無法完全溶出。此基質干擾問題可藉由添加不同種類的酸萃取液加以克服，請問：㈠當固體樣品中含有二氧化鈦（TiO）固體顆粒時，需改用何種酸萃取液來降低基質干擾，原因為何？（10分）㈡當分析樣品中含有腐植質（Humic substance）時，如何克服基質干擾問題？（5分）㈢系列萃取（Sequential extraction）為另一種有效的萃取方法來瞭解重金屬在固體樣品的物種，此包括離子交換物種、表面吸附物種、沉澱物種、有機錯合型物種及晶相物種等。請問如何使用酸萃取液進行系列萃取，來分析固體樣品中各種不同類型的重金屬含量？（10分）
申論 3氫氟碳化物（HFCs）在對流層中會與氫氧自由基（•OH）反應而分解，其-12 -1750/T 3 -1 -1反應速率常數受到溫度的影響，即k = 1.510ecmmoleculess。請回答下列問題：㈠請說明反應速率常數受到大氣溫度影響的可能原因。（5分）㈡目前在對流層中HFC-125及氫氧自由基的濃度分別為8.1 105及6.310molecules cm，請問其在4℃環境中的反應速率（Reactionrate）。（10分）㈢如果HFC-125每年的排放量為1.5 1011噸，在對流層中測得HFC-125的濃度為37 ppm，在大氣環境中的平均停留時間為9年，考量空氣的質量為5.1 1020克，平均分子量29 g/mole，請計算每年有多少的HFC-125在大氣中被分解？（10分）
申論 4生物質（Biomass）可產生能源及生物炭（Biochar），對於淨零碳排具有負碳的效果。生物質通常由富含氧的有機聚合物所組成，包括木質素（Lignin）、纖維素（Cellulose）及半纖維素（Hemicellulose）等三大類。下圖為生物質經過熱裂解處理後的質量變化圖：㈠請說明木質素、纖維素及半纖維素的熱穩定性，並依上圖殘留重量的變化，說明此三種有機聚合物在30 – 200、200 – 400及400 – 900℃三個溫度區塊中的貢獻。（15分）㈡在土壤復育中，生物炭常被用來作為保水及吸附營養源或污染物的改質劑，此部分主要藉由生物質在熱裂解中產生適合的孔洞，請問如何在生物炭製備過程中產生多量且適合的孔洞結構？（10分）註：log 2 = 0.301；log 3 = 0.477；log 7 = 0.845原子量（g/mole）：氫（H）：1.01；碳（C）：12.01；氮（N）：14.01；氧（O）：16.00；氟（F）：19.0；鋁（Al）：26.98；矽（Si）：28.08；氯（Cl）：35.45；鈦（Ti）：47.87；汞（Hg）：200.59