普考申論題
111年
[環保技術] 環境化學概要
第 一 題
📖 題組：
存在於地下水中的甲基第三丁基醚（MTBE）、苯、甲苯及乙苯有機污染物，常來自加油站地下儲油槽油品滲漏的污染，若這些化合物在溫度 25℃ 下的亨利常數（化合物在氣液兩相中的分配係數，KH）、辛醇-分配係數（Kow）及水中的溶解度（S）如下表所示，請回答下列問題：（每小題 5 分，共 20 分） 化合物 | KH(atm/(mol/L)) | Kow | S(mg/L) MTBE | 0.54 | 8.7 | 51000 苯 | 5.6 | 135 | 1760 甲苯 | 6.4 | 537 | 540 乙苯 | 8.1 | 1413 | 165 (一)若欲將 KH 的單位由 atm/(mol/L) 轉變為 (mol/L)/(mol/L)，則需如何以計算方式轉換處理 KH？ (二)比較上表中的化合物，預期何者在地下水中的移動最慢？理由為何？ (三)比較上表中的化合物，預期何者最不易於使用活性碳吸附法移除？理由為何？ (四)比較上表中的化合物，預期何者最不易於使用氣提法移除？理由為何？
存在於地下水中的甲基第三丁基醚（MTBE）、苯、甲苯及乙苯有機污染物，常來自加油站地下儲油槽油品滲漏的污染，若這些化合物在溫度 25℃ 下的亨利常數（化合物在氣液兩相中的分配係數，KH）、辛醇-分配係數（Kow）及水中的溶解度（S）如下表所示，請回答下列問題：（每小題 5 分，共 20 分） 化合物 | KH(atm/(mol/L)) | Kow | S(mg/L) MTBE | 0.54 | 8.7 | 51000 苯 | 5.6 | 135 | 1760 甲苯 | 6.4 | 537 | 540 乙苯 | 8.1 | 1413 | 165 (一)若欲將 KH 的單位由 atm/(mol/L) 轉變為 (mol/L)/(mol/L)，則需如何以計算方式轉換處理 KH？ (二)比較上表中的化合物，預期何者在地下水中的移動最慢？理由為何？ (三)比較上表中的化合物，預期何者最不易於使用活性碳吸附法移除？理由為何？ (四)比較上表中的化合物，預期何者最不易於使用氣提法移除？理由為何？
📝 此題為申論題，共 4 小題
小題 (一)
若欲將 KH 的單位由 atm/(mol/L) 轉變為 (mol/L)/(mol/L)，則需如何以計算方式轉換處理 KH？
思路引導 VIP
這題考查亨利常數的單位換算。atm/(mol/L) 是氣相分壓除以液相濃度。要轉成無因次的 (mol/L 氣)/(mol/L 液)，需要利用理想氣體方程式 P = (n/V)RT，即 P = C_gas * RT。將 P 換成 C_gas 即可完成轉換。
小題 (二)
比較上表中的化合物，預期何者在地下水中的移動最慢？理由為何？
思路引導 VIP
地下水污染物的移動速度受「遲滯作用」(Retardation) 影響。物質越傾向吸附於土壤有機質（疏水性越高），移動速度就越慢。反映疏水性的關鍵指標是 Kow。
小題 (三)
比較上表中的化合物，預期何者最不易於使用活性碳吸附法移除？理由為何？
思路引導 VIP
活性碳吸附主要針對非極性、疏水性強的物質。若物質在水中的溶解度極高（親水性強），則活性碳對其吸附效果就越差。請比較表中各物質的 S 或 Kow。
小題 (四)
比較上表中的化合物，預期何者最不易於使用氣提法移除？理由為何？
思路引導 VIP
氣提法（Air Stripping）是利用物質從水相轉移到氣相的能力。決定此能力的核心參數是亨利常數 (KH)。KH 越小，代表該物質越難揮發進入氣相。