104年 台灣自來水招考 評價職升任人員 化學工程 儀器分析、水處理化學概要 試卷

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台灣自來水公 104 年評價職位人員升任分類職位人員甄試試題
甄試類別:化學工程H4603
專業科目 B1.儀器分析(含環境監測)2.水處理化學概要(含淨、廢水
※請填寫入場通知書編號:_____________
注意作答前須檢查答案卡入場通知書編號桌角號碼應試類別是否相符如有不同應立即請監試人員處
理,否則不予計分。
本試卷兩張三面共 80 題,每題 1.25 ,限用 2B 鉛筆在「答案卡」上作答,請選出最適當答案,答錯
不倒扣;未作答者,不予計分。
本項測驗僅得使用簡易型電子計算器(不具任何財務函數、工程函數功能、儲存程式功能),但不得發出
聲響若應考人於測驗時將不符規定之電子計算器放置於桌面或使用經勸阻無效,仍執意使用者
科扣 10 分;該電子計算器並由監試人員保管至該節測驗結束後歸還
請勿於答案書寫應考人姓名、入場通知書號碼或與答案無關之任何文字或符號。
答案卡務必繳回,違反者該科成績以零分計算。
【儀器分析(含環境監測)
31.如何由一種偵測器的線性標準品檢量(y = ax + b)得知此偵測器的靈敏度(Sensitivity)
檢量線的 Y軸截點 檢量線的 X軸截 檢量線的斜率 檢量線的線性範圍
22.以火焰放射光譜儀測試含銅工業廢水樣品的訊號值為 0.350,若銅之線性標準品(in ppm)檢量線的斜率為
0.0701,而其背景值為 0.0083 ppm,則此工業廢水中的銅含量為幾 ppm
3.56 ppm 4.87 ppm 5.23 ppm 6.49 ppm
23.下列何者為吸收光譜儀組成元件正確的相對位置?
光源-樣品-光波選擇器-偵測器 光源-光波選擇器-樣品-偵測器
光源-樣品-偵測器-光波選擇器 樣品-光源-光波選擇器-偵測器
44.下列何種光譜具有最短的波長?
紫外光 紅外光 微波(Microwave) X 射線
35.下列何種分析儀器無需光波選擇器(即單色光器 Monochromator)
原子吸收光譜儀 紫外光/可見光光譜儀
傅立葉轉換紅外線光譜儀 分子螢光儀
26.光譜儀以光柵(Grating)作為光波選擇器,其光波選擇原理為何?
光波的折射變化 光波的繞射干 光波的吸收程 光波的散射角度
27.下列哪一種光譜儀的進樣(Sample Introduction)系統需要霧化器(Nebulizer)處理溶液樣品?
紫外光/可見光光譜儀 原子吸收或放射光譜儀
傅立葉轉換紅外線光譜儀 核磁共振光譜
38.於原子放射光譜儀的熱火焰中含有 KCl 的樣品溶液其 Na 原子 589.0 589.6 nm 放射光強度會大於不
KCl 的樣品溶液,其原因為何?
K原子放射出強光 Cl 原子與 Na 原子作用
K原子游離出大量的電子抑制 Na 原子游離 K原子游離出大量的電子幫助 Na 原子游離
19.原子吸收光譜儀的中空陰極燈(Hollow-Cathode Lamp)為何種組成元件?
光源(Radiation Source) 光波選擇器(Wavelength Selector)
原子化器(Atomizer) 換能器(Transducer)
410.為何誘導耦合電漿(Inductively Coupled Plasma, ICP)原子放射光譜儀的離子化干擾(Ionization Interferences)
較火焰原子放射光譜儀不嚴重?
火焰中具有較多的雜質 電漿的溫度較
火焰中具有較高的離子化能量 電漿中具有高濃度的電子
311.為何誘導耦合電漿質譜儀(ICPMS)是一種重要且廣泛使用的元素分析工具?
價格大眾化 樣品處理簡單 高靈敏度 無需製作檢量線
112.下列何種質譜儀組成元件無需處於真空狀態?
樣品進樣系統(Sample Inlet System) 離子源(Ion Source)
質量分析器(Mass Analyzer) 離子偵測器(Ion Transducer)
213.下列哪一種原子質譜儀的質量分析器分離質荷比(Mass-to-Charge Ratio, m/z)訊號不是依據電磁場作用力?
四極柱質量分析器(Quadrupole Mass Analyzer)
飛行時間質量分析器(Time-of-Flight Mass Analyzer)
雙聚焦質量分析器(Double-Focusing Mass Analyzer)
離子阱質量分析器(Ion-Trap Mass Analyzer)
314. X 射線螢光光譜儀(X-Ray Fluorescence Spectrometer, XRF)可用來檢測土壤中何種物質?
微生物 農藥 重金屬元素 環境荷爾蒙
315.下列哪一種分子發色團(Chromophore)的電子躍遷(Electronic Transition)可吸收紫外光/可見光?
π*
n* n π* π n*
116.下列哪一種溶劑可使用於咖啡因(Caffeine, λmax = 273 nm)的紫外光吸收檢測?
水(water, UV 截止波長(cut off wavelength) = 180 nm
己烷(Hexane, UV 截止波長(cut off wavelength) = 200 nm
四氯化碳(CCl4, UV 截止波長(cut off wavelength) = 260 nm
丙酮(Acetone, UV 截止波長(cut off wavelength) = 330 nm
317.分子螢光的共振螢光(Resonance Fluorescence)具有何種性質?
分子於激發態振動所產生 以較長的激發光激發所產生
放射螢光波長與激發光波長相等 經由電子與原子共振所產生
418.下列何種程序可產生螢光?
振動鬆弛(Vibrational Relaxation)
內部轉換(Internal Conversion)
系統間跨越(Intersystem Crossing)
自激發單重態(Excited Singlet State)躍遷至基本單重態(Ground Singlet State)
219.分子螢光光譜儀的激發光源與偵測器的夾角為多少?
60 90 120 180
220.分子螢光檢測鎘米中的鎘離子(Cd2+),可使用下列何種方法?
直接量測釋放出的自由鎘離子
量測含苯基螢光劑與鎘離子形成螯合物(Chelate)所發螢光
間接量測鎘離子減低含苯基螢光劑所放射的螢光
量測鎘離子與螢光試劑氧化還原產物的螢
121.若中紅外光譜的波長範圍為 2.5-50 m,其相對應的波數( Wavelength Number,
)範圍為多少?
4000-200 cm1 40000-2000 cm1 400000-20000 cm1 1.2 1014-6.0 1012 cm1
422.傅立葉轉換紅外線光譜儀(Fourier Transform Infrared Spectrometer, FTIR)產生紅外光譜的主要光學元件是甚
麼?
單光器(Monochromator) 光束分裂器(Beamsplitter)
反射鏡(Reflecting Mirror) 移動鏡干涉器(Moving Mirror Interferometer)
323.一種液體有機化合物的實驗式(Empirical Formula)C3H6O,若其紅外光譜於~3400 cm1有一個寬廣的
帶,則此化合物應屬哪一類有機物?
芳香化合物(Aromatic Compounds) 醚類化合物(Ethers)
醇類化合物(Alcohols) 酮類化合物(Ketones)
424.拉曼光譜(Raman Spectrum)屬於下列哪一種光譜?
電子躍遷光譜(Electronic Transition Spectrum) 分子振動光譜(Molecular Vibration Spectrum)
分子轉動光譜(Molecular Rotation Spectrum) 分子散射光譜(Molecular Scattering Spectrum)
125.以波長 488nm 雷射光激發 CCl4分子若其拉曼光譜具有一斯托克斯拉曼位移譜線(Stokes Raman Shift Line)
218cm1,則其對應之反斯托克斯拉曼位移譜線(Anti-Stokes Raman Shift Line)為多少?
+218 cm1 +248 cm1 +278 cm1 +308 cm1
226.下列哪一種質譜儀的離子源(Ion Source)不須先將樣品氣化再予以離子化?
場游離離子源(Field Ionization Source) 電噴灑游離離子源(Electrospray Ionization Source)
化學游離離子源(Chemical Ionization Source) 電子撞擊離子源(Electron Impact Source)
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427.哪一種質譜離子源可以得到較多的質譜碎片離子(Fragment Ion)訊號以供分子結構判斷?
場游離離子源(Field Ionization Source) 電噴灑游離離子源(Electrospray Ionization Source)
化學游離離子源(Chemical Ionization Source) 電子撞擊離子源(Electron Impact Source)
328.請計算質譜儀分離 C3H7N3+(M = 85.0641)C5H9O+(M = 85.0653)二種離子訊號所需的解析率(Resolution, R)
5.09 104 6.09 104 7.09 104 8.09 104
329.電化學電池的參考電極(Reference Electrode)電位必須符合下列哪一條件?
隨著量測溶液的組成改變 隨著量測溶液的溫度上升而增加
於特定溫度下為恆定值 隨著電流值增加而變大
130.量測環境水樣 pH 值的 pH 電極(玻璃電極)是量測下列何種電性改變?
電位 電流 電阻 電容
431.伏安法(Voltammetry)量測之極限電流(Limiting Current, i)與分析物的濃度(c)正比 i = kc如何可以獲
知比例常數 k值為多少?
經由標準氧化還原電位量測 經由氧化還原滴定
經由庫倫法(Coulometry)電流計算 經由標準品檢量線製作
332.氣相層析(Gas Chromatography, GC)(Liquid Chromatography, LC)氣相液相何種
管柱填充物(Column Packing Material) 分析樣品(Analyte Sample)
流動相(Mobile Phase) 偵測器種類(Detector Type)
433.層析波峰變寬(Peak Broadening)的因素可由范丁特方程式(van Deemter Equation)H = A + B/u + (CS + CM)u
示,請問式中 B項因素為何?
渦流擴散(Eddy Diffusion) 多重路徑效應(Multiple Path Effect)
物質傳遞效應(Mass-Transfer Effect) 縱向擴散效應(Longitudinal Diffusion Effect)
334.相鄰兩層析波峰若其波峰底部正好分離,則二波峰的解析(Resolution, R)應為下列哪一個?
R < 1.0 R = 1.0 R > 1.0 無法預知
135.層析樣品使溫度(Temperature Programming)此技特別於何樣品?
環境樣品內各分析物的沸點差異很大 環境樣品內各分析物的沸點差異很小
環境樣品內含有破壞管柱靜態相物質 環境樣品內含有熱不穩定物質
136.下列哪一種氣相層析儀的偵測器屬於濃度敏感(Concentration Sensitive)偵測器?
熱傳導偵測器(Thermal Conductivity Detector, TCD)
熱離子偵測器(Thermionic Detector)
火焰離子偵測器(Flame Ionization Detector, FID)
火焰光度計偵測器(Flame Photometric Detector, FPD)
337.C18 逆相高效液相層析(Reversed-phase High Performance Liquid Chromatography, RP-HPLC)管柱及動態相
甲醇/(50/50, v/v)進行苯乙酮(C6H5COCH3)、甲苯(C6H5CH3)、酚(C6H5OH)及硝基苯(C6H5NO2)四種苯化合物分
離,則下列哪一個洗沖次序(到達先後次序)為正確?
滯留時間:苯乙酮<<硝基苯<甲苯 滯留時間:酚<硝基苯<甲苯<苯乙酮
滯留時間:酚<苯乙酮<硝基苯<甲苯 滯留時間:甲苯<硝基<苯乙酮<
238.以離子交換層析(Ion-exchange Chromatography)管柱用於分離重金屬陽離子汙染物時若洗沖溶液的離子
(Ionic strength)增加,則被分離的陽離子的滯留時間會如何變化?
增加 減小 不會改變 無法預測
139.尺寸排斥層析(Size-exclusion Chromatography, SEC)通常用來分離何種化學物?
高分子化合物 無機陰離子或陽離子 空氣汙染物 塑化劑
440.下列哪一種高效液相層析儀偵測器的選擇性(Selectivity)最差?
螢光偵測器(Fluorescence Detector) 紫外/可見光偵測器(Ultraviolet/Visible Detector)
電化學偵測器(Electrochemical Detector) 折射率偵測器(Refractive Detector)
【水處理化學概要(含淨、廢水)
241.水質標準將直接影響淨水及污水處理之需求及等級,下列何者非建立飲用水質標準之基本原則?
已往慣例 動植物實驗 統計比較 人體曝露
142.化合物中組成原子的氧化數端視何者而定?
電子數 中子數 原子數 質子數
143.氣體是三種物質基本狀態之一,因此對於氣體特性行為,可以經由哪三種定律加以描述?
亞佛加厥定律(Avogadro's law)、波以耳定律(Boyle’s Law)及查理定律(Charles’s Law)
道爾吞定律(Dalton’s Law)、黑斯定律(Hess’s Law)及胡克定律(Hooke’s Law)
菲克定律(Fick’s Law)、拉午耳定律(Raoult's Law)及亨利定律(Henrys Law)
達西定律(Darcys Law)、歐姆定律(Ohm's Law)及傅立葉定律(Fourier's Law)
344.在水及廢水處理程序中,常添加混凝劑來沉降懸浮固體物質,下列何者非混凝劑影響混凝作用之因素?
水樣 pH 值(鹼度)及其特性 水溫與攪拌方
空氣含量及透視度 混凝劑分子大小及其所帶電荷
145.執行水質化學需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)分析時,因鹵素化合物會消耗氧化劑量,導致量測
值偏高,故可加入哪種化學品去除?
硫酸汞試劑 菲羅林(Ferroin)試劑 硫酸銀試劑 胺基磺酸
246.下列何者非水質標準之物理性指標
濁度 pH 色度 臭度
447.下列何者非水中鹼度之主要影響物質?
OH- CO32- HCO3- NH3
148.我國目前採用河川污染指標 RPI(River Pollution Index)中,下列何者非 RPI 據以判斷分析項目?
COD SS NH3-N BOD5
249.地下水主要來源來自於降雨入滲與河川湖泊及水庫水之滲流對於地下水特性之敘述下列何者錯誤?
水質穩定且佳 水溫隨氣候變化大 供給之水量穩定 開發較易且快
450.當水樣中之色度過高時,下列何者非有效處理方式?
混凝沉澱 活性碳吸附 臭氧分解 調整酸鹼值
351.依據利比格斯定律(Liebig’s Law of the minimum),在一個生態環境中,生物所需各類營養素中,必有一最
為缺乏而成為生長控制因子。以藻類為例,其生長控制因子為下列何種元素?
二氧化碳 無機鹽 水份
252.濁度乃因懸浮固體所致,其對於水體之影響,下列何者錯誤
影響水體外觀並阻礙光的穿透 影響水體自淨作用的能力,使呈現厭氧狀態
影響水生植物的光合作用 影響魚類的生長與繁殖,甚至使其窒息而死亡
453.安全資料表(Safety Data Sheet)又被稱為化學物質的身分證,它能提供化學物質重要的安全衛生特性資料,
因此對於安全資料表敘述,何者錯誤?
是消防或急救人員緊急應變處理參考
是化學物質貯存方式及職業傷病診斷治療參考
其內容格式由十六大項所組成且更新紀錄需保留三年
須由雇主提供或向供應商洽購得來
254.10 mL 之水樣以去離子水稀釋至 50 mL 並依照標準方法進行分析。分析結果消耗了 2.54 x 10-4 莫耳之
重鉻酸鉀,則此樣品之化學需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)為何?
203 mg O2/L 1219 mg O2/L 41 mg O2/L 244 mg O2/L
155.10 mL 之水樣及 2 mL 植種水樣進行生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand; BOD)檢驗,初溶氧值為
8.5 mg O2L5日後溶氧值為 5.5 mg O2L;而 10 mL 植種水樣進行生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand;
BOD)檢驗初溶氧值為 3.5 mg O2L5日後溶氧值為 1.5 mg O2L則此樣品之生化需氧量(Biochemical Oxygen
Demand; BOD)為何?
78 mgL 65 mgL 39 mgL 35 mgL
256.指一測定值或一組測定值之平均值與其確認值或配製值接近的程度,稱之為:
標準偏差(standard deviation) 準確度(Accuracy)
偏差(deviation) 精密度(Precision)
157.為檢查採樣及檢驗過程中可能導入的污染而設計的樣品,稱之:
空白樣品 實驗室空白 設備空白 盲樣檢測
158.重量分析實驗中所謂恆重,係指樣品前後兩次重量差值在多少範圍以內?
0.0005 g 0.0010 mg 0.0005 mg 0.0001 g
159.於廢水二級處理中,依據水質檢驗結調整曝氣槽操作控制條件,以維持正常運轉,其控制指標包括
污泥容積指標(Sludge volume index, SVI)。取一懸浮固體量為 2.500 gL之混合水樣 1升,經 30 分鐘沉降後,
污泥體積為 180 mL。請計算該水樣之 SVI 值為何?
72 mLg 14 mLg 100 mLg 120 gmL
160.氨氮來自工廠排放、肥料使用生活污水蛋白質之水解等一般氨氮之生物去除程序包括硝化及脫硝。
而主要亞硝化反應係由硝化菌 Nitrosomonas 促成,其平衡方程式如下,求平衡係數 A為何?
55 NH4+A O2109 HCO3- C5H7O2N54 NO2-B H2O104 H2CO3
76 195 57 54
361.對於活性碳過濾器淨水處理之敘述,下列何者錯誤?
可去除大部分之餘氯及其消毒副產物 可過濾部分膠體性及顆粒狀物質
可改善水質硬度 對於水質具有脫色效果
162.沉澱乃利用重力原理將固體顆粒自水中分離,有關沉澱池設計之敘述,下列何者錯誤?
沉澱池效率與池深成正比例關係 須考量水中固體形狀與大小
須考量固體沉降速度 須考量流體流速與黏滯性
363.活性碳是一種多孔性具有極大表面積的材料當空氣或水中的微量有機污染物接觸活性碳時會被活性碳
所吸引,進而停留在碳表面,達到去除污染的目的。下列何者非其操作影響因子?
活性碳本身性質,包括其表面積大小、孔隙大小分佈、粒徑大小
污染物性質,包括其分子大小、溶解度及離子化程度等
其等溫吸附線的參數不會隨系統中污染物種類及環境條件不同而改變
水溶液性質,包括有 pH 值、溫度、溶解性固體
264.都市污水下水道內之厭氧環境極易產生並累積高濃度而造成下水道腐蝕及安全危害之物質請問此危害物
為下列何種化學物?
甲烷 硫化氫
揮發性有機物 二氧化碳
165.浮除(flotation)是一種將顆粒浮至水面刮除以澄清廢水或濃縮污泥的方法若在室溫一廢水中含油滴
其平均粒徑 d = 80 m,密度o = 950 kg/m3,假設水之密度w = 997 kg/m3;水黏度係數 μ = 0.894 x 10-3 kg/m.s
重力加速度 g = 9.8 m/s2
該廢水 24 小時平均正常流量為 2,400 CMD微細油滴上浮速度可以下式表示Vs[(w
o) g d2](18 )。請估算此油滴於重力浮除池表面積需求為何?
152 m2 15.83 m2 158.3 m2 15.2 m2
366.為確保混凝劑與懸浮固體發生最大之接觸效果因此混凝劑與助凝劑在水中須快速分散以利大膠羽顆粒產
生。這種混合現象不受下列哪項因子影響?
分子擴散(perikinetic motion) 渦流擴散(eddy diffusion)
表面擴散(surface diffusion) 非均勻流動(nonuniform flow)
267.過濾是水處理方式一種保障尤其與化學混凝反應結合在一起時能在具濁度狀況下以低流速產生清淨水
源。其去除濁度機制,下列何者錯誤?
篩除 吸附 沉澱 攔截
268.若以氯當作水質消毒劑,其在水中會迅速發生水解反應。其反應式及平衡常數如下
Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl- k1 = 4.5 x 10-4 at 25 oC
HOCl H+ + OCl- k2 = 2.7 x 10-8
假設進流水質之酸鹼度為 5.1 時,則此時自由有效餘氯(Free Available Chlorine)主要分子為何?
Cl2 HOCl Cl- OCl-
469.過濾的目的為分離水體懸浮固體,以澄清水質一般澄清過濾時濾材對於懸浮固體粒子的去除機制,不
包含下列哪個作用?
粒子與濾料間之衝擊(impaction)作用 粒子與濾料間之凝聚(adhesion)作用
粒子於濾料間隙間的阻留(screening)作用 粒子被附著於濾材表面之有機物所分解
470.薄膜積垢(fouling)常見於薄膜過濾系統中,對於薄膜過濾系統效能及薄膜發展均有影響。為防止薄膜積垢
產生,下列預防方式何者錯誤?
原水或廢水前處理 良好清洗設備
操作設計及日常保養程序確實 增大薄膜孔隙度及操作壓力
271.廢水中常含有許多溶解性無機物質如酸鹼離子、重金屬離子磷等離子,此類物質多需以化學方
去除。下列處理方式中何者非化學處理單元
pH 值調整 電透析法 氧化還原 化學沉澱
272.淨水工程常用之消毒劑包含:氯氣次氯酸次氯酸鈣、二氧化氯及臭氧,如依照氧化力大小,由大至
小依序排列,下列何者正確?
臭氧 > 二氧化氯 > 氯氣 > 次氯酸 臭氧 > 二氧化氯 > 次氯酸 > 氯氣
氯氣 > 次氯酸 > 二氧化氯 > 臭氧 氯氣 > 二氧化氯 > 臭氧 > 次氯酸
273.以離子交換法處理廢水時須考量樹脂對廢水中欲去除離子的選擇性因此假設在常溫及低濃度狀態下,
各種樹脂對廢水中各種離子親和力大小,下列何者錯誤?
Fe3+ > Mg2+ > K+ NO3- > SO42- > PO43- Ca2+ > Mg2+ > Be2+ K+ > Na+ > Li+
174.(Di-Butyl Hydroxy Toluene, BHT, Dibutylhydroxytoluene, C15H24O)440
mg/L,則其理論化學需氧量對總有機碳之比值為何(COD/TOC)?(註:C: 12H: 1O: 16
3.73 3.60 0.54 1.02
375.下列何種消毒藥劑不是行政院環保署公告之飲用水水質處理藥劑?
臭氧 硫酸 氣態二氧化氯
276.下列何者不是行政院環保署公告之飲用水之種類?
社區自設公共給水設備供應之水 山泉水
經連續供水固定設備處理後供應之水 簡易自來水
177.飲用水標準及放流水標準中,對於大腸桿菌群之檢測,下列敘述何者錯誤?
滅菌高壓釜溫度要能保持在 121、壓力 2.0 kg/cm2下持續滅菌 15 分鐘以上
多管醱酵法要先進行推定試驗,若結果為陽性反應,再進行確定試驗
濾膜法檢測,若有大腸桿菌群則會產生具金屬光澤菌落
濾膜法檢測中,培養箱內設定之溫度為 35 ± 1及培養時間為 24 ± 2 小時
378.廢水生物處理係利用微生物的代謝作用來分解廢水中複雜的微細及溶解性有機化合物,以達到安定化效
果,下列敘述何者錯誤?
好氧處理程序能源耗用較厭氧處理程序高
好氧處理程序與厭氧處理程序最終產物都 CO2H2O
好氧處理程序較厭氧處理程序可處理的 COD 負荷高
厭氧處理通常做為好氧處理的前處理
479.常見處理水回收利用設施--活性碳吸附法,可吸附水中溶解性物質及臭味,尤其對水中有機污染物去除率
高達 90%以上,對於活性碳吸附法異常現象與對策,下列敘述何者錯誤?
處理之水質若濁度過高,可能觀察到會有水頭損失過大狀況
活性碳吸附容量低,需時常再生使用
再生活性碳系統若有堵塞且失去其效用,將造成 COD 去除率降低
粉狀活性碳係以混凝及沉澱方式吸附水中物質及臭味,常使用管柱型接觸床
280.某淨水廠以加氯消毒方式處理水質若水中含有氨氮化合物次氯酸會很快與氨氮反應成氯胺方程式如
下:
NH3 + HOCl → NH2Cl + H2O (1)
NH2Cl + HOCl → NHCl2 + H2O (2)
NHCl2 + HOCl → NCl3 + H2O (3)
對於結合有效餘氯之敘述,下列何者錯誤?
三種氯胺的分佈與水中 pH 有關 結合有效餘氯殺菌能力遠大於自由餘氯
NH2ClNHCl2NCl3為結合有效餘氯
於折點加氯法中,當加氯超過折點,則自此點後的總餘氯量中,氯胺所佔比例極小
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