2007년05월13일 28번
[수질오염방지기술] 도금공장에서 발생하는 CN계 폐수 30m3를 NaOCl를 사용하여 처리하고자 한다. 폐수내 CN-농도가 150mg/L일 때, 공장의 폐수를 처리하는데 필요한 이론적인 NaOCl 량은? (단 반응식 : 2NaCN+5NaOCl+H2O → N2+2CO2+2NaOH+5NaCl, 나트륨 원자량 : 23, 염소 원자량 : 35.5)
- ① 20.9kg
- ② 22.4kg
- ③ 30.5kg
- ④ 32.2kg
(정답률: 알수없음)
문제 해설
먼저, CN- 이온의 몰 농도를 계산해야 한다.
150mg/L = 150mg/1000mL = 0.15g/L
0.15g/L × 1mol/26.02g = 0.00576mol/L
따라서, 30m3의 폐수에 포함된 CN- 이온의 몰 수는 다음과 같다.
0.00576mol/L × 30,000L = 172.8mol
이제 반응식을 보면, NaOCl 5몰이 CN- 2몰과 반응하므로, 필요한 NaOCl의 몰 수는 다음과 같다.
(172.8mol ÷ 2mol) × 5mol = 432mol
마지막으로, NaOCl의 몰 농도를 계산하여 질량으로 환산하면 된다.
432mol ÷ 30m3 = 14.4mol/m3
14.4mol/m3 × 74.44g/mol = 1072.256g/m3
1072.256g/m3 × 30m3 = 32,167.68g = 32.2kg
따라서, 이론적으로 필요한 NaOCl의 양은 32.2kg이다.
150mg/L = 150mg/1000mL = 0.15g/L
0.15g/L × 1mol/26.02g = 0.00576mol/L
따라서, 30m3의 폐수에 포함된 CN- 이온의 몰 수는 다음과 같다.
0.00576mol/L × 30,000L = 172.8mol
이제 반응식을 보면, NaOCl 5몰이 CN- 2몰과 반응하므로, 필요한 NaOCl의 몰 수는 다음과 같다.
(172.8mol ÷ 2mol) × 5mol = 432mol
마지막으로, NaOCl의 몰 농도를 계산하여 질량으로 환산하면 된다.
432mol ÷ 30m3 = 14.4mol/m3
14.4mol/m3 × 74.44g/mol = 1072.256g/m3
1072.256g/m3 × 30m3 = 32,167.68g = 32.2kg
따라서, 이론적으로 필요한 NaOCl의 양은 32.2kg이다.
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