第21章-分析化学中常用的分离方法和生物试样的前处理

第21章-分析化学中常用的分离方法和生物试样的前处理
第21章-分析化学中常用的分离方法和生物试样的前处理

第21章 分析化学中常用的分离方法和生物试样的前处理

【21-1】已知Mg(OH)2的K sp =1.8×10-11

,试计算MgO 悬浊液所能控制的溶液的pH 为多少?

解:Mg(OH)2的K sp =1.8×10-11,若[Mg 2+]=0.1mol ·L -1时, ()22MgO+H O Mg OH ?

()2+-2Mg OH Mg +2OH ?

2+-2sp []K g [M OH ]= -11sp --10-52+K 1.8?10[OH ]=== 1.8?10=1.3410[Mg ]0.1? pH=9.1

【21-2】在NH 3·H 2O 浓度为0.10 mol ·L -1和NH 4Cl 浓度为1.0 mol ·L -1时,能使一含有Fe 3+,Mg 2+的溶液中的两种离子完全分离吗?

解:5[OH ] 1.7710 1.0b b c K --==??

pH=14-pOH=14-4.75=9.25

Fe(OH)3沉淀开始时pH=2.2,沉淀完全时pH=3.5

Mg(OH)2沉淀开始时pH=9.6,沉淀完全时pH=11.6

在此条件下能使Fe 3+,Mg 2+分离完全。

【21-3】有一物质在氯仿和水之间的分配比(D )为9.6。含有该物质浓度为0.150mol ·L-1的水溶液40mL ,用氯仿萃取如下:

(1)40.0mL 萃取1次;

(2)每次20.0mL 萃取2次;

(3)每次10.0mL 萃取4次;

(4)每次5.00mL 萃取8次。

假设多次萃取时D 值不变,问留在水相中的该物质的浓度是多少?

解:(1)0.0173 mol ·L -1; (2)0.0064 mol ·L -1;(3)2.1×10-3 mol ·L -1;(4)6.9×10-4 mol ·L -1

【21-4】某一弱酸HA 的 K a =2.0×10-5

,它在某种有机溶剂和在水中的分配系数为30.0,当水溶液的pH=1.0和5.0时,分配比各是多少?用等体积的有机溶剂萃取,E 各为多少?

解:

【21-5】有一试样含KNO 3,称取该试样0.2786g ,溶于水后,让它通过强酸型阳离子交换树脂,流出液用甲基橙作指示剂,以0.1075 mol ?L -1

NaOH 滴定,消耗NaOH 23.85mL ,计算试样中KNO 3的纯度。

解:设被阳离子交换树脂所交换的KNO 3的质量为w (g),则: 3(NaOH)(NaOH)(KNO )

w c V M =? w =101g ?mol -1×0.1075mol ?L -1×23.85×10-3L=0.2590

所以KNO 3的纯度为:

0.1807100%=92.96%0.2786

?

生物样品分析前处理技术

生物样品分析前处理技术

生物样品的前处理涉及很多方面,但主要应考虑生物样品的种类,被测定药物的性质和测定方法三个方面的问题。1.样品的分离、纯化技术应该依据生物样品的类型。例如,血浆或血清需除蛋白,使药物从蛋白结合物中释出;唾液样品则主要采用离心沉淀除去粘蛋白;尿液样品常采用酸或酶水解使药物从缀合物中释出,当原型药物排泄在尿中时,可简单地用水稀释一定倍数后进行测定。2.根据被测定药物的结构、理化及药理性质、存在形式、浓度范围等,采取相应的前处理方法。例如,药物的酸碱性(pka)、溶解性质涉及到药物的提取手段;是否具有挥发性涉及到能否采用气相色谱法测定;药物的光谱特性及官能团性质涉及到分析仪器的选择、能否制成衍生物及应用特殊检测器的可能性。药物在样品中的浓度相差很大,浓度大的样品,对前处理要求可稍低;浓度越低则样品前处理要求越高。此外,药物在体内常产生许多代谢产物,其中一些代谢物仍具有药理活性,需要与原型药分别测定,因而也要了解药物的药理学性质和药物动力学特性。3.样品于测定前是否需要纯化以及纯化到什么程度均与其后采用的测定方法的不同而不同。即纯化程度与所用测定方法的专属性、分离能力、检测系统对不纯样品污染的耐受程度等密切相关。一般说来,放射免疫测定法由于具有较高的灵敏度和选择性,因此当初步除去主要干扰物质之后即可直接测定微量样品;而对灵敏度和专属性较差的紫外分光光度法,分离要求就要相应高一些;至于常用的高效液相色谱法,为防止蛋白质等杂质沉积在色谱柱上,上柱前需对生物样品进行去蛋白,有时对被测组分进行提取、制备衍生物等前处理。 样品处理步骤与分析方法的选择 (一)去除蛋白质 在测定血样时,首先应去除蛋白质。去除蛋白质可使结合型的药物均出来,以便测定药物的总浓度;去除蛋白质也可预防提取过程中蛋白质发泡,减少乳化的形成,以及可以保护仪器性能(如保护HPLC柱不被沾污),延长使用期限。去除蛋白法有以下几种。 1.加入与水相混溶的有机溶剂加入水溶性的有机溶剂;可使蛋白质的分子内及分子间的氢键发生变化而使蛋白质凝聚,使与蛋白质结合的药物释放出来。常用的水溶性有机溶剂有:乙腈、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、四氢呋喃等。含药物的血浆或血清与水溶性有机溶剂的体积比为1:(1~3)时,就可以将90%以上的蛋白质除去。水溶性有机溶剂的种类不同时,析出的蛋白质形状亦不同;并且所得上清液的pH值也稍有差别,如用乙腈或甲醇时,上清液pH为8.5~9.5,用乙醇或丙酮时,上清液pH为9~10。操作时,将水溶性有机溶剂与血浆或血清按一定比例混合后离心分离,取上清液作为样品。通常分离血浆或血清用的离心机(3000r/min)不能将蛋白质沉淀完全,而采用超速离心机(10000r/min)离心1~2min 便可将析出的蛋白质完全沉淀。离心时应用超速离心机专用的具塞塑料尖底管,可使析出的蛋白质牢固地粘在管底,便于上清液的吸取。 2.加入中性盐加入中性盐,使溶液的离子强度发生变化。中性盐能将与蛋白质水合的水置换出来,从而使蛋白质脱水而沉淀。常用的中性盐有:饱和硫酸铵、硫酸钠、镁盐、磷酸盐及枸橼酸盐等。操作时,如按血清与饱和硫酸铵的比例为1:2,混合,离心(10000r/min)1~2min,即可除去90%以上的蛋白质。所得上清液的pH为7.0~7.7这种利用盐析的方法与有机溶剂提取法并用时,药物的回收率高,因而常常被采用。 3.加入强酸当pH低于蛋白质的等电点时,蛋白质以阳离子形式存在。此时加入强酸,可与蛋白质阳离子形成不溶住盐而沉淀。常用的强酸有:10%三氯醋酸、6%高氯酸、硫酸-钨酸混合液及5%偏磷酸等。含药物血清与强酸的比例为1:0.6混合,离心〈10000r/min)1~2min,就可以除去90%以上的蛋白质。取上清液作为样品。因加入了强酸,上清液呈酸性(pH0~4),在酸性下分解的药物不宜用本法除蛋白。过量的三氯醋酸可经煮沸,分解为氯仿和二氧化碳而被除去;也有用乙醚提取过量三氯醋酸的方法。过量的高氯酸可用碳酸钾、

污水处理生化调试技术方案

污水处理生化调试技术方案 一污泥的培养 方法有同步与异步培养与接种,同步是培奍与驯化同时进行或交替进行,异步是先培后驯化,接种是利用类似污水的剩余污泥接种。 活性污泥可用糞便水经曝气培养而得,因为粪便污水中,细菌种类多,本身含有的营养丰富,细菌易于繁殖。?通常为了缩短培菌周期,我们会选择接种培养。?先说粪便水培菌?具体步骤:?将经过过滤的粪便水投入曝气池,再用生活污水或河水稀释,至BOD约为300-400,进行连续曝气。这样过二,三天后,为补充微生物的营养物质和排除由微生物产生的代谢产物,应进行换水,换水根据操作情况分为间断和连续操作。?1.间断操作:?当第一次加料曝气并出现模糊的活性污泥绒絮后,就可停止曝气,使混合液静止沉淀,经1-1.5小时后排放上清液,把排放的上清液约占总体积的60-70%。?然后再加生活污水和粪便水,这时的粪便水可视曝气池内的污泥量来调整,这样一直下去,直至SV达到30%。一般需2周,水温低时时间要延长。 在每次换水时,从停止曝气,沉淀到重新曝气的总时间要控制在2小时之内为宜?成熟的污泥应具有良好的混凝,沉降性能,污泥内有大量的菌胶菌和终生?纤毛类原生动物,如钟虫,等枝虫,盖纤虫等,并可使污水的生化需氧量去除率达90%左右 2.连续操作:?在第一次加料出现绒絮后,就不断地往曝气池投加生活污水或河水,添加粪便水的控制原则与间断投配相同。往曝气池的投加的水量,应保证池内的水量能每天更换一次,随着培奍的进展,逐渐加大水量使在培养后期达到每天更换二次。在曝气池出水进入二次沉淀池后不久(0.5-1)就开始回流污泥,污泥的回流量为曝气池进水量的50%?驯化的方法:可在进水中逐渐增加被处理的污水的比例,或提高浓度,使生物逐渐适应新的环境开始时,被处理污水的加入量可用曝气池设计负荷的20-30%,达到较好的处理效率后,再继续增加,每次以增加设计负荷的10-20%为宜,每次增加负荷后,须等生物适应巩固后再继续增加,直至满负荷为止。?如果被处理工业污水中,缺氮和磷以及其它营养物时,可根据BOD:N:P为100:5:1的比例来调整。?个人认为在此阶段,必要的超赿管路要具备,工艺没设计的可用消防管代替。 而且各种分析要跟上去,和种参数需及时测定,特别是镜检,因为有经验的人可能通过镜检和数据就可以很好的完成任务,另外良好的心理素质也比较重要,有些现象要果断处理,有些则需等侍再认定上面是异步法,同步就是在污泥培养过程中,不断加入工业污水,使污泥在增长过程中逐渐适应工业污水的环境,这样虽可缩短培养和驯化的时间,但在这一过程中发生的问题,又缺实践经验则难以判断问题出在哪一个环节上。 若有条件,就是接种培养,这样可缩短时间,若是相似的污水的污泥,更可提高驯化效果。 二、试运行

第七章 废水生物化学处理基础

第七章废水生物化学处理基础 本章重点: 如何建立单个细菌以及生物膜或生物絮体的数学模型。 1947年,首次出现了“生物化学工程”( Biochemical engineering)一词。1965年Aiba等人的专著《物化学工程》(Biochemical Engineering)出版,标志着这一学科的正式出现。1971年Coulson及Richardson等著述的化学工程标准教材新添了第三卷,其中包括了一章生物化学反应工程,标志着生物化学工程已成为化学工程的—个新的组成部分。此后出版的生物化学工程专著有Atkinson的《生物化学反应器》(Biochemical Reactors,1974年),Bailey及ollis 的《生物化学工程基础》(Biochemical Engineering Fundamentals.1977年)等书。 生物化学工程中应用的发酵器有两种基本类型,一种是利用微生物絮体的作用,这与废水处理中的活性污泥法相类似;另一种是利用微生物膜的作用,这与废水处理中的生物滤池法相类似。 以生物化学工程的方法来研究废水的生物处理,提高了它的理论深度,应该是发展的方向。把废水的生化处理看成是生物化学工程的一个重要分支,在学科体系上可能更合适—些。 §7.1 单个细菌的模型 从细菌结构及代谢途径来看,如果要按实际情况建立一个数学模型,几乎无法着手。所以目前一般采用一个远为简化的模型,而这个模型也起到了对营养物传入细菌内的整个过程,给出明确概念的作用。 底物一般是通过细胞的粘液层、细胞壁与细胞膜进入细胞内部的,而代谢作用只发生在

细胞内部的细胞质区。发生代谢作用后,底物也就消失了。 这里,我们假设: ①不考虑复杂的代谢过程; ②把底物的消失引用流体力学中“汇”的概念来解释; ③粘液层、细胞壁、细胞膜等作为底物传递的边界。 这样就得到一个细菌的简化模型,如图7-1所示。 扩散区指细胞壁外粘液层的部分,其表面积为a d cm 2,,底物通过扩散区时服从Fick 的第一扩散定律,即底物的通量为: Nd = -D γρd d (7-1) 式中,下标d 表示扩散区, γρd d 表示晏半径γ方向的浓度梯度,D 仍然表示分子扩散系数。 扩散区的内面为透酶区。这一区指细胞膜的透酶所起的运输作用。透酶是细脑膜内的一类立体专一性载体分子,这类分子也是一种蛋白质,取名透酶以示区别于代谢酶。透酶区的通量可用下列公式来表示: 'P ' p P K a N ρ+ρ= (7-2) 式中的下标p 表示透酶区,a p 及Kp 为两个常数,ρ’为透酶区外的底物浓度。 通量Np 只与透酶区外的底物浓度ρ’有关,而与代谢区中的底物浓度ρ’’无关。当ρ’> ρ’ 时,称为被动运输;ρ’< ρ’时,称为主动运输。 代谢区指细胞膜内的区域。这一区域内虽然产生了许多极复杂的代谢途径,但组成代谢途径的每一个反应都是由酶控制的,因而服从于Michaelis —Menten 方程。代谢区内底物消耗速率可以表示为: ' 'm ' 'm ''K a dt d ρ+ρ=ρ (7-3) 式中,ρ’’表示代谢区中底物的浓度,a m 及K m 为Michaelis-Menten 方程的常数。 当代谢区消耗底物的速率恰好和底物通过两个运输区的速率相等时,便得到一个稳定的状态,这时存在下列关系: ???? ??ρ+ρ=??? ? ??ρ+ρ=???? ??-γρ''m ''m m 'p 'p p r d K a V K a a d d D a d (7-4) 式中,a d 为扩散区的外表面积,下标r d 指浓度d ρ/d γ计值的扩散外径,a p 为透酶区的外表面积,V m 为代谢区的容积。 当底物不需透酶区的运输时,式(7-4)简化为:

生物试样分析的前处理.

生物试样分析的前处理 户田昭三 钟辉译友岩校 一、前言 以电感耦合等离子发射光谱法〈ICP〉或原子吸收法〈AAS〉对生物试样中金属元素进行一般性测定时,必须预先处理水分及有机物等试样主体成分。生物体中含有70%以上的水分,各种生物体中水分含量列于表1。 也有按照灰分重量计算元素含量的。在某些特定的情况下,也有根据某种特定成分的含量计算其它成分含量的。以新鲜生物体为准计算测定成分的含量时,由于取样后试样的经历和保存方式的不同,水分含量也不同,测定值的重现性很差。 二取样保存 生物试样中微量元素的含量与工业制品的情况不同,即使从同一场所采取试样,每个生物体之间也有很大差别。还必须考虑到由于采样环境、粘附或混入试样中物质的影响,如粘在根上的土及叶子上的灰尘等应该洗净。由于海水、河水中金属元素含量非常低,不必顾虑试样粘上的水会使金属元素的含量发生很大变化,可用滤纸或纱布将水轻轻擦拭干净。 生物死亡之后,由于自身新陈代谢的加剧,组织腐败,NA ﹑K﹑CA﹑C I等离子随渗出的细胞液流失,会使得测定值发生很大变化。因此,最好是在采取试样后尽可能快地处理。植物的种子和薯类那样的生物组织如果处于暂时的生长状态,即使经过数日,除水分之外其它成分也不会发生很大变化,动物的肌肉

红血球等细胞膜脆弱的试样,冷冻会破坏细胞膜,使细胞液流出与细胞外液 〈如血清〉混合而得不到真正的分析数值。红血球[1]内Zn、K、Ca﹑Fe、Na的 含量分别为10, 3600, 0.67, 1000, 200ug/ml, 而血清中上述元素的含量分别为0.6 ~1.2, 160, 100, 1.0, 3300ub/ml,应该注意到这种悬殊的差别。测定血液中的成分 时,取样后必须尽快进行分离处理,然后再保存,或者采样于定量容器内,分析 时处理全部试样后测定,以全血中的含量表示。 保存干燥试样时应置于干燥、避光的场所,可用硅胶等降低试样保存环境的 温度。用干燥氮气置换保存容器内的空气,或封入防老化箱、一次性手炉那样的 装有脱氧剂的包装之内,可长期保存。只是这类包装含有铁、钙等物质,启封时 必须注意。 三干燥 从生物试样的保存和运输方面考虑,干燥的试样较为方便,为了准确、精密 地分析和表达试样中金属元素含量,最好使用干燥试样并按照干燥试样的单位重 量计算成分含量。某些种类的试样,在一定的条件下干燥会造成低分子有机化合 物的分解和挥发,Se、Hg、As等元素也会损失。 生物试样的干燥条件应根据试样的种类而异,例如碳水化合物含量高的试样 水分与碳的结合力很强,需要较高的干燥温度。对于脂肪含量低水分含量 高的试样,应预先在60~70°C通风干燥,使之与大气中蒸汽压达到平衡之后 再做作进一步处理。表2中列出了日本科学技术厅和资源调查委员会颁布的食品 标准分析方法中为测定水分含量所规定的干燥条件。表内所列的条件对于分析食 品中无机成分是毫无问题的,但分析其中某些易挥发成分时则需要更稳妥的干燥 方法。分析美国商务部标准局(NBS)和日本环境厅国立公害研究所制备的用于 分析金属元素成分的生物试样时,分析前的干燥条件如表3所示。同时也指出, 分析Hg、Se、As时所用的试样不经干燥直接使用。另行取样在指定条件下干燥, 测定试样的水分,将分析试样换算成干燥试样重量后计算测定成分含量。 蔬菜、水果、藻类等水分含量高达90%左右的试样,若水分含量变化0.5% 就意味着干燥体的重量相差5%,因而对金属成分含量的分析影响很大。可见干 燥是必须注意的前处理之一。 表2 食品分析中规定的干燥条件(用于测定水分)<1>

污水处理的生化调试

污水处理的生化调试 摘要:通过工程实例总结,就如何缩短污水生化调试所需时间,从调试前期准备到污水全负荷投入运行,分3个阶段予以解剖分析。介绍了前期准备工作的内容和所需物料的种类及数量;调试各阶段物料投加量及所需控制的条件;调试过程所需注意的事项。文中所述内容尤其适用于以鼓风机曝气为主的生化处理设施。 污水处理设施在正式投入使用时,其生化处理装置均需进行污泥接种、驯化(俗称调试)。对于规模较大的污水处理设施尽量缩短调试时间,使处理主体尽快投入正常运行,在实际操作过程中有着重要的意义。我们通过多个日处理万吨的污水处理设施的生化调试发现,在生化调试过程中,如果准备充分,正常气温下一般7~10d即可完成生化设施的培菌接种工作;10d后就可以对污水进行驯化,20d左右便可进入正常运行。 本文将分三方面对生化调试工作中需注意的问题进行简要分析。为方便起见,文中所列数据均以生化池体积5000m3为基准。 1、前期准备阶段 1.1、物料准备 ①污泥准备 对于万立方米级污水处理装置而言,其生化池体积较大,为了保证生化池初始污泥浓度,需要准备投加的原始污泥量很大。理论上讲,投加后生化池的污泥的质量浓度最好控制在2 500mg/L左右。实际运行时,为了节约成本,调试期间初始污泥的质量浓度可控制在1 500mg/L左右,一日处理1×104m3污水生化时间为12h的污水处理装置为例,调试前需准备含水率在80%的活性污泥约40m3。污泥品种最好是同类或相似的活性污泥。如有困难,其它活性较强的污泥也可使用。污泥在使用前为保证一定的活性,对待用的污泥需进行喷水保湿处理,在保湿条件下污泥的活性至少可保持15d以上。 ②碳源培养寄的准备 生化调试过程中理想的碳源是大粪及淀粉。一般来说调试前期以加入大粪为主,中后期以加入淀粉为主,为节省成本,淀粉可用地脚面粉替代。由于大粪无法事先储存,因此,事前需和有关部门确定好调试期间需要的数量。调试期间碳源准备量一般按如下原则进行估算。每天投加到生化池的COD量按混合后生化池COD的质量浓度在200~300mg/L水平计,其中地脚面粉COD的质量折算量约为1t[COD]/t[面粉]。大粪的COD折算比较困

生物学科试卷分析

生物学科试卷分析 本次调研考试是在各科刚完成新课教学的情况下展开的。生物学科虽然说不是新课,但因在七、八年级打下的底子较薄,到当前为止也是像上新课一样实行归纳性的教学,学生掌握的知识有限,所以本次考试情况不容乐观是意料之中的。但是考试情况如此不佳又是意料之外的。 从学生答题情况看,他们与参加中考还存有着相当远的距离。我校九年级四个教学班的平均分分别为:13.60分、13.06分、14.39分、13.25分。及格人数分别为:13人、11人、10人和8人。低分人数均占了各班的一半还多。和往届相比,这样的成绩是不可想象的。 我认为造成这种现状的原因是多方面的。首先,我校本届九年级有相当一部分学生存有厌学情绪,这种情况比往届都表现得突出,面对这种情况,教师上课时一方面要照顾这些学生的学习进度,另一方面要让学习水平较好的学生得到较深层次的知识储备,还是有很大困难的,所以,学生当前的知识积累还远远不够。 其次,学生掌握的知识过于格式化、不能快速的将所学知识转变为解决问题的工具。其表现就是将概念性的东西照搬而不考虑特例,如:选择题第4小题,很多学生只考虑毛细 血管的概念,而忽视了肾小球中的毛细血管是连接于小动脉之间的。这种问题造成的另一个结果是做题的速度太慢,很多学生特别是一些平时学习较好的学生在完成整个理综考试的过程中,没有把握好时间,导致生物学科的非选择题部分没有做完或是交了白卷,这也是本次考试出不了成绩的一个重要原因。 第三,学生对所学知识掌握得不够牢靠。这与上学期我们的教学模式有一定的关系,因为条件的限制,我们上学期的练习主要是利用每节新课结束后的时间完成一些基础性较强的习题,这种方法只能即时反馈对当堂知识的掌握情况,但对学生解题水平的训练不够,课后需要增强记忆的东西也没记住。考后很多学生就说“没记住”,如“胰岛素” 和“维生素D”这两个空,学生就是没有记住相关知识点而丢分。 第四,学生对概念性的知识还存有着理解上的距离,如相关“气体扩散”的填空题,学生理解到了呼吸系统内的气体交换是气体浓度差和压力差造成的结果,但就是不能用合适的概念把这个现象表述出来。可见,一些理论性较强的概念特别是生僻的概念必须要通过联系实际,多提多问才能让他们真正理解其含义,才能变成可用的语言。 面对上述诸多问题,我们必须一一对症,针对不同层次的学生做出教法、学法上的调整。

生物化学检验技术习题

生物化学检验技术习题 1、配制0.4MNaOH溶液1000ml,需NaOH多少克(A) A、16g B、32g C、8g D、160g E、320g 2、配制0.5M HCl400ml,需1M HCl溶液多少毫升(C) A、20ml B、30ml C、200ml D、180ml E、100ml 3、新购置的玻璃器材应选用哪种溶液侵泡过夜(E) A、自来水 B、浓HCI C、铬酸洗液 D、1%NaOH E、2%HCI 4、下列玻璃器材不属于玻璃量器的是(D) A、量杯 B、刻度吸管 C、量筒 D、试剂瓶 E、容量瓶 5、可见光谱区的波长范围是(D) A、200~300nm B、300~400nm C、400~600nm D、400~760nm E、700~1000nm 6、某物质溶液吸收光谱曲线上最大吸收峰所对应的波长,称为该物质的(B) A、特殊波长 B、最大吸收波长 C、最小吸收波长 D、综合波长 E、以上都不对 7、标准曲线的“线性范围指的是(A) A、标准曲线上呈直线的范围 B、标准曲线上呈曲线的范围 C、标准曲线上直线段与曲线段之间的店(即拐点) D、整条标准曲线的范围 E、以上都不对 8、在某项比色过程中,因不小心将测定管打翻,管内比色液仅剩2ml左右,现改用光径0.5cm的比色杯(原来是1cm),测定结果查原标准曲线。这时应是(B) A、A值直接查标准曲线 B、A值X2后查标准曲线 C、A值/2后查标准曲线 D、A值查标准曲线后X2 E、A值查标准曲线后/2 9、某有色物质三种浓度比为2:3:6的溶液,按顺序分别置于三种光径比为3:2:1的比色杯比色,其A值比应是(按顺序)(A)

第21章-分析化学中常用的分离方法和生物试样的前处理

第21章 分析化学中常用的分离方法和生物试样的前处理 【21-1】已知Mg(OH)2的K sp =1.8×10-11 ,试计算MgO 悬浊液所能控制的溶液的pH 为多少? 解:Mg(OH)2的K sp =1.8×10-11,若[Mg 2+]=0.1mol ·L -1时, ()22MgO+H O Mg OH ? ()2+-2Mg OH Mg +2OH ? 2+-2sp []K g [M OH ]= -11sp --10-52+K 1.8?10[OH ]=== 1.8?10=1.3410[Mg ]0.1? pH=9.1 【21-2】在NH 3·H 2O 浓度为0.10 mol ·L -1和NH 4Cl 浓度为1.0 mol ·L -1时,能使一含有Fe 3+,Mg 2+的溶液中的两种离子完全分离吗? 解:5[OH ] 1.7710 1.0b b c K --==?? pH=14-pOH=14-4.75=9.25 Fe(OH)3沉淀开始时pH=2.2,沉淀完全时pH=3.5 Mg(OH)2沉淀开始时pH=9.6,沉淀完全时pH=11.6 在此条件下能使Fe 3+,Mg 2+分离完全。 【21-3】有一物质在氯仿和水之间的分配比(D )为9.6。含有该物质浓度为0.150mol ·L-1的水溶液40mL ,用氯仿萃取如下: (1)40.0mL 萃取1次; (2)每次20.0mL 萃取2次; (3)每次10.0mL 萃取4次; (4)每次5.00mL 萃取8次。 假设多次萃取时D 值不变,问留在水相中的该物质的浓度是多少? 解:(1)0.0173 mol ·L -1; (2)0.0064 mol ·L -1;(3)2.1×10-3 mol ·L -1;(4)6.9×10-4 mol ·L -1 【21-4】某一弱酸HA 的 K a =2.0×10-5 ,它在某种有机溶剂和在水中的分配系数为30.0,当水溶液的pH=1.0和5.0时,分配比各是多少?用等体积的有机溶剂萃取,E 各为多少? 解:

生物样品前处理

生物样品前处理 2010-01-08 12:02:45| 分类:生物样品预处理 生物样品的前处理 .生物样品预处理 生物样品的前处理是体内药物分析的一个重要环节,也是整个分离分析过程中最繁琐的一个步骤。与原料药物和制剂相比,生物样品更为复杂:微量药物分布在大量生物介质中,对分析仪器的灵敏度提出了更高的要求;样品中含有大量内源性物质,不仅能与药物及其代谢物结合,而且常干扰测定。因此,生物样品中的药物必须经过分离、纯化与浓集,必要时还需对待测组分进行化学改性处理,从而为最后测定创造良好的条件。传统的样品前处理方法仍为溶剂萃取法,方法耗时、危害人体、污染环境,萃取使用大量溶剂,分析时需浓缩,会导致有效组分的损失。本文仅对近年相关文献报道的几种药物分析过程中生物样品预处理技术及应用进行综述。 超临界流体萃取( supercritical fluid extraction ,SFE) 是环保型分离浓集技术,具有萃取效率和选择性高、省时、萃取溶剂(如便于挥发、提取物较为“干净”、环境污染少、操作条件易于改变等特点,不仅广泛应用于食品、化妆品、环境、医药及一些天然产物的分析,在生物体内药物分析方面也显示出一定的优势[1]。 超临界流体萃取技术的原理是控制超临界流体在高于临界温度和临界压力的条件下,从目标物中萃取成分,当恢复到常压和常温时,溶解

在超临界流体中的成分立即与气态的超临界流体分开。该技术对于挥发性成分、脂溶性成分、小分子萜类及热敏物质等的提取,较传统方法有很多优越性。 常用萃取剂为。由于超临界流体是非极性溶剂,对于低极性和非极性的化合物表现出优异的溶解性能,而对于大多数无机盐、极性较强的物质几乎不溶。通过添加改性剂,如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯和水等,并通过加压改善其溶解性能,使超临界流体萃取技术对生物碱类、黄酮类、皂甙类等的应用也日趋普遍。 针对生物样品中通常含有不同极性组分或含有大量脂溶性成分干 扰的特点,当前研究工作主要集中在如何提高超临界流体的萃取能力及消除脂类干扰两个方面[2]。 固相萃取技术以选择性吸附与选择性洗脱的液相色谱分离原理,对样品进行分离和纯化。 按照所采用固相萃取剂的种类,可将固相萃取法分为3类:正相、反相和离子交换固相萃取。当前固相萃取剂的开发主要侧重于扩大萃取剂的适用范围,将极性、非极性基团,离子交换基团或高分子树脂混合使用的混合型吸附剂,成为目前研究的热点。 根据分析物的极性、溶解度、pKa等理化性质,选取适合的固相萃取柱。对于非离子性物质而言,优先使用极性相似的固相萃取柱,如弱极性或非极性化合物选用、、等非极性柱,极性较强的则使用CN、柱。强离子型分析物则采用离子交换固相萃取。对于某些弱酸或弱碱性化合物,

21生物化学习题与解析--常用分子生物学技术的原理及其应用

常用分子生物学技术的原理及其应用 一、选择题 (一)A 型题 1 .分子杂交实验不能用于 A .单链DNA 与RNA 分子之间的杂交 B .双链DNA 与RNA 分子之间的杂交 C .单链RNA 分子之间的杂交 D .单链DNA 分子之间的杂交 E .抗原与抗体分子之间的杂交 2 .关于探针叙述错误的是 A .带有特殊标记 B .具有特定序列 C .必须是双链的核酸片段 D .可以是基因组DNA 片段 E .可以是抗体 3 .下列哪种物质不能用作探针 A .DNA 片段 B .cDNA C .蛋白质 D .氨基酸 E .RNA 片段 4 .印迹技术可以分为 A .DNA 印迹 B .RNA 印迹 C .蛋白质印迹 D .斑点印迹 E .以上都对 5 .PCR 实验延伸温度一般是 A .90 ℃ B .72 ℃ C .80 ℃ D .95 ℃ E .60 ℃ 6 .Western blot 中的探针是 A .RNA B .单链DNA C .cDNA D .抗体 E .双链DNA 7 .Northern blotting 与Southern blotting 不同的是 A .基本原理不同 B .无需进行限制性切酶消化 C .探针必须是RNA

D .探针必须是DNA E .靠毛细作用进行转移 8 .可以不经电泳分离而直接点样在NC 膜上进行杂交分析的是 A .斑点印迹 B .原位杂交 C .RNA 印迹 D .DNA 芯片技术 E .DNA 印迹 9 .下列哪种物质在PCR 反应中不能作为模板 A .RNA B .单链DNA C .cDNA D .蛋白质 E .双链DNA 10 .RT-PCR 中不涉及的是 A .探针 B .cDNA C .逆转录酶 D .RNA E .dNTP 11 .关于PCR 的基本成分叙述错误的是 A .特异性引物 B .耐热性DNA 聚合酶 C .dNTP D .含有Zn 2+ 的缓冲液 E .模板 12 .DNA 链末端合成终止法不需要 A .ddNTP B .dNTP C .引物标记 D .DNA 聚合酶 E .模板 13 .cDNA 文库构建不需要 A .提取mRNA B .限制性切酶裂解mRNA C .逆转录合成cDNA D .将cDNA 克隆入质粒或噬菌体 E .重组载体转化宿主细胞 14 .标签蛋白沉淀是 A .研究蛋白质相互作用的技术 B .基于亲和色谱原理 C .常用标签是GST D .也可以是6 组氨酸标签 E .以上都对 15 .研究蛋白质与DNA 在染色质环境下相互作用的技术是 A .标签蛋白沉淀 B .酵母双杂交 C .凝胶迁移变动实验 D .染色质免疫沉淀法 E .噬菌体显示筛选系统

废水生化处理工程

《废水生化处理工程》 习题 河北科技大学 环境科学与工程学院 2005年10月

目录 第一章污水水质和污水出路 -------------------------------------------------------------- 1 第二章稳定塘和污水的土地处理 -------------------------------------------------------- 4 第三章废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础 -------------------------- 5 第四章污水的好氧生物处理(一)——生物膜法 ----------------------------- 6 第五章污水的好氧生物处理(二)——活性污泥法 -------------------------- 8 第六章污水的厌氧生物处理 ------------------------------------------------------------- 10 第七章城市污水的深度处理 ------------------------------------------------------------- 11 第八章污泥处理和处置 ------------------------------------------------------------------- 12

第一章污水水质和污水出路 1、概述水体污染控制的主要水质指标。 2、概述我国我省的水排放标准。 3、概述我国水环境质量标准。 4、水污染控制技术可分为几大类型?简要介绍重要的控制技术。 5、污水处理方法与污染物粒径有何关系?试举例说明之。 6、什么叫水体的自然净化?水体自然净化能力取决于哪几个方面的因素? 7、某河流受有机废水污染到A点已完全混合,此时La=20mg/L,Da = 5mg/L,流速0.9m/s,水温20℃。求10天内的氧垂曲线和最大缺氧点的位置及最大亏氧量。(每隔2天取一个t值)K1=0.1,K2=0.2。 8、某河川La=15mg/L,K1=0.1,K2=0.2,在污水与河水相混合处氧不足量为Da=3mg/L,求定:1d后的缺氧量和最大缺氧量是多少。(先求出最大缺氧点的日期(取整数),再计算最大缺氧量) 9、已测定出某废水20℃BOD5=250mg/L,K1(20℃)=0.1,求30 ℃时BOD5。 10、某一水样20℃的生化需氧量(Yt)测定结果如下: (K1=2.61b/a La = 1/2.3k1a3)试确定此水样的K1、La及BOD5(Y5)值。 11、如某工业区生产污水和生活污水的混合污水的2天30℃生化需氧量为200 mg/l,求该污水5天20℃的生化需氧量(BOD5),如在20℃时, K1=0.1d-1。

环境工程学第三章讲义水的生物化学处理方法

环境工程学第三章讲义水的生物化 学处理方法 第3章水的生物化学处理方法本章教学内容:废水处理的微生物学基础,活性污泥法,生物膜法,厌氧生物技术,污泥处理技术本章教学要求:(1) 理解微生物处理废水的基本原理,掌握活性污泥法的原理与常用的几种工艺流程,掌握生物膜法的原理与几种典型处理工艺;掌握厌氧生物处理技术的机理与影响因素以及处理工艺;(2) 熟悉污泥的性质和常见的处理技术。本章教学重点:活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理技术、污泥的处理本章习题: P290 1, 2, 3, 5,7,13,14 废水处理微生物学基础一、废水处理中的微生物净化污水的微生物主要有细菌、真菌、藻类、原生动物和小型的后生动物等。从利用碳源的角度来

说,可分为自养型微生物和异养型微生物。从利用氧气的角度来分,有好氧、厌氧和兼性三类。针对单细胞的细菌,从形体来分,有球菌、杆菌和螺旋菌三类。净化污水中,微生物增长与递变的模式,祥教材205页。二、微生物的生理学特性生物酶与代谢过程祥教材206页。三、细菌生长曲线及莫诺公式活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果,而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。1、活性污泥的增殖曲线内源呼吸对数增殖减速增殖微生物增殖曲线氧利用速率曲线BOD降解曲线Xa 0 时间注意:1)间歇静态培养;2)底物是一次投加;3)图中同时还表示了有机底物降解和氧的消耗曲线。①适应期:是活性污泥微生物对于新的环境条件、污水中有机物污染物的种类等的一个短暂的适第 1 页应过程;经过适应期后,微生物从数量

上可能没有增殖,但发生了一些质的变化:a.菌体体积有所增大;b.酶系统也已做了相应调整;c.产生了一些适应新环境的变异;等等。BOD5、COD等各项污染指标可能并无较大变化。②对数增长期:F/M值高(?/kgVSS?d),所以有机底物非常丰富,营养物质不是微生物增殖的控制因素;微生物的增长速率与基质浓度无关,呈零级反应,它仅微生物本身所特有的最小世代时间所控制,即只受微生物自身的生理机能的限制;微生物以最高速率对有机物进行摄取,也以最高速率增殖,而合成新细胞;此时的活性污泥具有很高的能量水平,其中的微生物活动能力很强,导致污泥质地松散,不能形成较好的絮凝体,污泥的沉淀性能不佳;活性污泥的代谢速率极高,需氧量大;一般不采用此阶段作为运行工况,但也有采用的,如高负荷活性污泥法。③减速增长期:F/M值下降到一定水平后,有机底物的浓度成为微生物增殖的控制

化学与生物分析方法

化学与生物分析方法 题目:“光谱”的技术原理、实验仪器及光谱的应用 学院(系):园艺学院 专业年级:果树2016级 姓名:张琪 学号:2016050231

“光谱”的技术原理、实验仪器及光谱的应用 我们通常所讲到光谱仅指光学光谱而言,从物质(固、液、气)加热或用光或用电激发射光谱时得到三种类型的光谱: ①线光谱是由于在高温下,物质蒸发出来形成蒸汽云,物质中的原子和离子以气态的形式存在,这时原子间的相互作用力很小,它们接受能量以后,发射谱线完全由单个原子或离子的外层电子轨道能级所决定,它辐射出不连续的明亮线条叫线光谱。就其产生方式而言又可分为发射光谱(明线)和吸收光谱(暗线)两种,如果是原子激发产生的光谱,称原子光谱,如果离子激发所产生的光谱称离子光谱。 ②带光谱是由分子受激发振动而产生的明亮光带和暗区组成的光谱。如在光谱分析中采用炭电极,在高温时,炭与空气中氮化合生成氰带(CN)分子,当氰分子在电弧中激发时产生的光谱,称氰带。 ③连续光谱是由于灼烧的固体热辐射而产生的从短波到长波的连续光谱(用高分辨力的仪器也不可能将其分开),所以连续光谱是无限数的线光谱或带光谱集合体。 我们通常讲的光谱分析,一般是指“原子发射光谱分析”,光电光谱分析中元素波长都是元素的原子光谱和离子光谱。 原理 任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成的,原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级,因此,一个原子核可以具有多种能级状态。 能量最低的能级状态称为基态能级(E0=0),其余能级称为激发态能级,而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下,原子处于基态,核外电子在各自能量最低的轨道上运动。 如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子,当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时,该原子将吸收这一特征波长的光,外层电子由基态跃迁到相应的激发态,而产生原子吸收光谱。 电子跃迁到较高能级以后处于激发态,但激发态电子是不稳定的,大约经过10-8秒以后,激发态电子将返回基态或其它较低能级,并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去,这个过程称原子发射光谱。可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量,而原子发射光谱过程则释放辐射能量。 实验仪器 ①棱镜光谱仪 棱镜光谱仪是利用棱镜的色散作用,将非单色光按波长分开的装置。其结构

污水生化处理环境类影响因素

污水生化处理环境类影响因素 水处理技术:(1)温度。温度对微生物的影响是很广泛的,尽管在高温环境(50℃~70℃)和低温环境(-5~0℃)中也活跃着某些类的细菌,但污水处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20-30℃。在适宜的温度范围内,微生物的生理活动旺盛,其活性随温度的增高而增强,处理效果也越好。超出此范围,微生物的活性变差,生物反应过程就会受影响。一般的,控制反应进程的最高和最低限值分别为35℃和10℃。 (2)PH值。活性污泥系统微生物最适宜的PH值范围是6.5-8.5,酸性或碱性过强的环境均不利于微生物的生存和生长,严重时会使污泥絮体遭到破坏,菌胶团解体,处理效果急剧恶化。 (3)溶解氧。对好氧生物反应来说,保持混合液中一定浓度的溶解氧至关重要。当环境中的溶解氧高于0.3mg/l时,兼性菌和好氧菌都进行好氧呼吸;当溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零时,兼性菌则转入厌氧呼吸,绝大部分好氧菌基本停止呼吸,而有部分好氧菌(多数为丝状菌)还可能生长良好,在系统中占据优势后常导致污泥膨胀。一般的,曝气池出口处的溶解氧以保持2mg/l左右为宜,过高则增加能耗,经济上不合算。 在所有影响因素中,基质类因素和PH值决定于进水水质,对这些因素的控制,主要靠日常的监测和有关条例、法规的严格执行。对一般污水而言,这些因素大都不会构成太大的影响,各参数基本能维持在适当范围内。温度的变化与气候有关,对

于万吨级的污水处理厂,特别是采用活性污泥工艺时,对温度的控制难以实施,在经济上和工程上都不是十分可行的。因此,一般是通过设计参数的适当选取来满足不同温度变化的处理要求,以达到处理目标。因此,工艺控制的主要目标就落在活性污泥本身以及可通过调控手段来改变的环境因素上,控制的主要任务就是采取合适的措施,克服外界因素对活性污泥系统的影响,使其能持续稳定地发挥作用。 实现对生物反应系统的过程控制关键在于控制对象或控制参数的选取,而这又与处理工艺或处理目标密切相关。 前已述及溶解氧是生物反应类型和过程中一个非常重要的指示参数,它能直观且比较迅速地反映出整个系统的运行状况,运行管理方便,仪器、仪表的安装及维护也较简单,这也是近十年我国新建的污水处理厂基本都实现了溶解氧现场和在线监测的原因。

废水的生化处理方法

废水的生化处理方法 、专业术语 1.化学需氧量(COD cr) 化学需氧量是指在规定条件下用化学氧化剂(K2Cr2O7 或KMnO 4)氧化分解水中有机物时, 与消耗的氧化剂当量相等的氧量(mg/L)。 当氧化剂用重铬酸钾(K 2Cr2O7)时,由于重铬酸钾氧化作用很强,所以能够较完全地氧化水中大部分有机物(除苯、甲苯等芳香烃类化合物以外)和无机性还原物质(但不包括硝化所需的氧量),此时化学需氧量用COD cr,或COD表示;如采用高锰酸钾(KMn0 4)作为氧化剂时,则称为高锰酸指数,写作COD Mn。 与BOD5相比,COD cr能够在较短的时间内(规定为2小时)较精确地测出废水中耗氧物质的含量,不受水质限制,因此得到了广泛的应用。缺点是不能表示可被微生物氧化的有机物量,此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧,造成一定误差。 如果废水中各种成分相对稳定,那么COD 与BOD 之间应有一定的比例关系。一般说来,COD cr>BOD 20> BOD5> COD Mn,其中BOD 5/COD cr可作为废水是否适宜生化法处理的一个衡量指标。比值越大,该废水越容易被生化处理。一般认为 BOD5/COD Cr大于0.3的废水才适宜 采用生化处理。 2.五日生化需氧量(BOD 5) 生化需氧量(BOD )是表示在有氧条件下,温度为20C时,由于微生物(主要是细菌)的活动,使单位体积污水中可降解的有机物氧化达到稳定状态时所需氧的量(mg/L)。BOD 的值越高,表 示需氧有机物越多。 20 C时在BOD的测定条件(氧充足、不搅动)下,一般有机物20天才能够基本完成 在第一阶段的氧化分解过程(完成过程的99%)。就是说,测定第一阶段的生化需氧量, 需要20 天,这在实际工作中是难以做到的。为此又规定一个标准时间,一般以 5 日作为 测定BOD的标准时间,因而称之为五日生化需氧量,以BOD 5表示之。BOD 5约为BOD 20 的70% 左右。 3.氨氮(NH 3-N ) 氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。 4.总磷(TP) 总磷是水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果,以每升水样含磷毫克数 计量。水中磷可以元素磷、正磷酸盐、缩合硫酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐和有机团结合的磷酸盐等形式存在。 5.悬浮固体(SS) 水体中悬浮物的含量是水质污染程度的基本判断指标之一。悬浮物是指在水中呈悬浮状态的固体物质,它包括无机物和有机物,如不溶于水的淤泥、粘土、微生物等,含量用每升水样中含有多少毫克悬浮物来表示,记为毫克/升。 6?溶解氧(DO) 溶解氧是指溶解于1升水中的分子氧的含量,用毫克(氧)/升表示。它是衡量水体污染程度的重要指标,是水环境监测

生物药物分析方法研究与进展

生物药物分析方法研究与进展 生物药物是指运用物理学、化学、生物化学、生物技术和药学等学科的原理和方法从生物体、生物组织、细胞、体液等制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品,包括生物技术药物和原生物制药。随着基因工程技术的迅速发展,基于重组DNA技术、细胞和发酵技术基础上的生物技术药物制造业已经取得了巨大进步,并正在成为当今药物领域发展的前沿1。 以美、日、欧为代表的生物技术领先国家在生物药物生产与销售上取得较大的发展2。以美国为例,生物技术药物1999-2008年10年间平均年增长率8.3%,其中2006、2007年分别净利91亿和36亿美元,2008年收入达880.5亿美元,比上期增长11.5%,2008年生物技术药物占全部医药收入的20.6%。我国生物制药也与世界生物技术同步发展,近10年来生物制药生产与销售每年平均增长达29.7%。 基因工程技术目前是实现生物药物制备的主要途径,它通过对核酸分子的插入、拼接与重组而使遗传物质重新组合,采用病毒、细菌、质粒或其它载体将目的基因转移到新的宿主细胞系统,并实现目的基因在新的宿主细胞系统内的复制和表达。采用基因工程技术生产的生物药物包括有重组蛋白质类药物、多肽类、单克隆抗体、疫苗和治疗基因等,除疫苗和治疗基因外,其余生物药物均属于生物大分子药物,也是目前分析化学研究的主要领域之一,因此本章主要介绍蛋白质类药物、多肽类药物及单克隆抗体类药物等生物大分子相关的分析方法及其发展前景。 与化学药物相比,蛋白质多肽类等药物具有分子量大、结构复杂、稳定性差(如蛋白质容易发生水解、氧化、沉淀、变性等)等特点,使得这类生物药物分子的分析面临着诸多挑战。分析方法的发展可以为这类药物的分析解决三个方面的问题。一是蛋白质及多肽类药物的药代动力学的研究必须有相应的分析方法。由于这类药物在体内存在大量结构相似的内源性物质,给体内药物分析的灵敏度、特异性与准确性带来了很大挑战;二是在体外药物分析方面,建立标准化的方法与设立可靠的标准品是实现药物质量控制的关键;三是 1

医院污水、废水处理——“A/O”二级生化处理

医院污水、废水处理——“A/O”二级生化处理 医院的污、废水除一般的生活污水外,还含有化学物质、放射性废水和病原体。因此,若不进行有效的处理,势必严重影响周围环境。根据医院污、废水排放标准,采用较为成熟、可靠的“A/O”二级生化处理的工艺,再加上后续处理,使其能稳定达到排放标准。 标签:“A/O”;水解酸化池;接触氧化池 医院医疗污、废水中含有大量有毒有害的有机物及微生细菌,如不进行有效的处理,势必严重影响周围环境。我公司根据多年来处理该项污水的成功经验,受业主委托,根据有关规范和要求,对该院污、废水处理工程编制本设计方案。本方案的主体工艺采用生化法及物化法相结合,设备结构采用钢筋混凝土和钢制设备相结合;设备的布置形式主体为埋地式,埋地设备上部覆土植草后用作停车场,设备的运行方式为全自动运行操作管理;出水达到标准排放。 1 设计水量、进水水质及达标出水水质 1.1 设计水量 系统设计处理水量1800m3/d(包括1.2期),由于设置调节池调节水质水量,时处理水量确定为80m3/h,并为检修及安全需要设置两条线运行,当系统一条线检修或事故时,保证单条线处理全部水量而效果不低于排放标准的80%。 1.2 进水水质及要求达标水质 进水水质按一般医院污水水质、要求出水水质按国家《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005),详见表1。 表1 阳湖医院污水处理进水及达标出水水质 2 工艺流程图、说明 2.1 工艺流程图 污水处理工艺流程: 2.2 工艺说明 本工艺采用较为成熟、可靠的“A/O”二级生化处理的工艺,再加上后续处理,使其能稳定达到排放标准,具体说明如下: 2.2.1 格栅井

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