2014년03월02일 37번
[작업환경측정 및 평가] 공기 중 벤젠(분자량=78.1)을 활성탄관에 0.1L/분의 유량으로 2시간 동안 채취하여 분석한 결과 2.5mg이 나왔다. 공기 중 벤젠의 농도는 몇 ppm인가? (단, 공시료에서는 벤젠이 검출되지 않았으며 25℃, 1기압 기준)
- ① 약 65
- ② 약 85
- ③ 약 115
- ④ 약 135
(정답률: 61%)
문제 해설
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ppm은 1L의 공기 중에 있는 물질의 양을 나타내는 단위이므로, 1L의 공기 중에 있는 벤젠의 양을 계산해야 한다. 벤젠의 분자량이 78.1이므로, 1mol의 벤젠의 질량은 78.1g이다. 따라서, 0.2083mg/L의 벤젠 농도는 0.2083mg/L x (1mol/78.1g) = 2.662 x 10^-6 mol/L 이다.
1L의 공기 중에 있는 벤젠의 몰수는 이 농도와 같으므로, 1L의 공기 중에 있는 벤젠의 질량은 2.662 x 10^-6 mol/L x 78.1g/mol = 2.077 x 10^-4 g/L 이다.
따라서, 1L의 공기 중에 있는 벤젠의 농도는 2.077 x 10^-4 g/L = 0.2077mg/L 이다. 이 값을 ppm으로 환산하면, 0.2077mg/L x (10^6/1) = 약 207ppm 이다.
하지만, 이 문제에서는 공시료에서 벤젠이 검출되지 않았다고 하였으므로, 벤젠의 농도는 100ppm 이하일 것으로 예상된다. 따라서, 가장 근접한 답은 "약 65" 이다.