페놀 제거에 필요한 철촉매(Fe^2+)의 양

페놀 제거에 필요한 철촉매(Fe^2+)의 양

 

 

페놀로 오염된 지하수를 과산화수소(H2O2)와 철촉매(Fe^2+)를 사용하여 처리하고자 한다. 예비실험결과 99% 제거시 각각 과산화수소와 철의 필요량이 2.5(g H2O2/g phenol), 0.05(mg Fe^2+/mg H2O2)임을 알았다. 오염 현장의 페놀의 오염농도가 6000 mg/L이고 추출된 지하수의 유량이 10000 L/day일 때, 필요한 철촉매(Fe^2+)의 양(kg/day)은? (단, 비중 1.0, 페놀제거율 99% 기준임)

 

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질량 단위를 모두 g으로 통일시키면,

▶ (6000 mg 페놀) = (6 g 페놀)

▶ (0.05 mg Fe^2+ / 1 mg H2O2) = (0.05 g Fe^2+ / 1 g H2O2)

 

 

지하수에 포함된 페놀의 양을 계산하면,

(10000 L 지하수/day) (6 g 페놀 / 1 L 지하수)

= 60000 g 페놀/day

 

이중에서 99%만 처리할 수 있으므로,

실제 처리하는 페놀의 양을 계산하면,

(60000 g 페놀/day) × 0.99 = 59400 g 페놀/day

( 즉, 60000 – 59400 = 600 g 페놀은 지하수에 그대로 남아있게 된다. )

 

필요한 철촉매(Fe^2+)의 양을 계산하면,

(59400 g 페놀/day) (2.5 g H2O2 / 1 g 페놀) (0.05 g Fe^2+ / 1 g H2O2)

= (59400) (2.5 / 1) (0.05 / 1)

= 7425 g Fe^2+/day

= 7.425 kg Fe^2+/day

 

 

답: 7.43 kg Fe^2+/day