양이온 교환수지의 부피 계산. 암모늄 이온 12 mg/L 물 7000 m3

양이온 교환수지의 부피 계산. 암모늄 이온 12 mg/L 물 7000 m3

 

 

양이온 교환수지를 이용하여 암모늄 이온 12 mg/L를 포함하고 있는 물 7000 m3를 처리하고자 한다. 이온교환수지의 교환능력이 100 kg CaCO3/m3이라면 필요한 이론적 수지의 부피는?

 

---------------------------------------------------

 

12 mg/L NH4^+를 포함하고 있는 7000 m3 물에 들어있는 NH4^+의 당량을 계산하면,

(12 mg/L) (1000 L / 1 m3) (7000 m3) (1 g / 1000 mg) (1 eq / 18 g)

= (12) (1000/1) (7000) (1/1000) (1/18) = 4666.67 eq NH4^+

 

 

이온교환수지의 교환능력이 100 kg CaCO3/m3 인데,

100 kg CaCO3의 eq수를 계산하면,

(100 kg/m3) (1000 g / 1 kg) (1 eq / 50 g)

= (100) (1000/1) (1/50) = 2000 eq/m3

 

 

[참고] CaCO3의 g당량수

CaCO3의 몰질량 = 100.09 g/mol ≒ 100 g/mol 이고,

CaCO3의 당량수 = 2 eq/mol 이므로

( 당량수 설명 http://ywpop.tistory.com/4105 )

CaCO3의 g당량수 = (100 g/mol) / (2 eq/mol) = 50 g/eq

즉, 1 eq CaCO3 = 50 g CaCO3

 

 

당량은 1 : 1 반응하므로,

4666.67 eq NH4^+ 처리에 필요한 이온교환수지의 부피를 계산하면,

(4666.67 eq) (1 m3 / 2000 eq) = 2.33 m3

 

 

답: 2.33 m3