1.6 ppm F^- 용액 제조에 필요한 0.10 M NaF 용액

1.6 ppm F^- 용액 제조에 필요한 0.10 M NaF 용액

 

 

치아 손상을 방지하기 위하여 식수에는

대체로 1.6 ppm의 플루오린화 이온(F^-)이 들어있다.

지름이 450 m이고, 깊이가 10 m인 저장 용기가 있다고 가정하자.

a) 1.6 ppm의 F^- 용액을 만들기 위해서

0.10 M NaF 용액을 몇 리터 가해야 하는가?

b) 고체 NaF를 사용할 경우에는 몇 그램을 넣어야 하는가?

 

 

Drinking water usually contains 1.6 ppm fluoride (F^-) to prevent tooth decay.

Consider a reservoir with a diameter of 450 m and a depth of 10 m.

a) How many liters of 0.10 M NaF should be added to produce 1.6 ppm F^-?

b) how many grams of solid NaF could be used instead?

 

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> Na의 몰질량 = 22.9898 g/mol

> F의 몰질량 = 18.9984 g/mol

> NaF의 몰질량 = 22.9898 + 18.9984 = 41.9882 g/mol

 

 

 

저장 용기의 부피를 계산하면,

원기둥의 부피, V = πr^2h

= π (450/2 m)^2 (10 m)

= 1590431.281 m^3

= 1590431281 L

( 1 m^3 = 1000 L )

 

 

 

1.6 ppm = 1.6 mg/L 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/5345 )

 

1590431281 L 용액 속에 존재하는 F^-의 질량을 계산하면,

1.6 mg/L = ? mg F^- / 1590431281 L 용액

 

? = 1.6 × 1590431281 = 2544690050 mg F^-

= 2544690.05 g F^-

---> 1590431281 L 용액 속에

2544690.05 g F^-가 존재하면, 1.6 ppm 용액.

 

 

 

a)

2544690.05 g F^-의 몰수를 계산하면,

2544690.05 g / (18.9984 g/mol) = 133942.3 mol F^-

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

133942.3 mol F^-를 포함하는 0.10 M NaF 용액의 부피를 계산하면,

133942.3 mol / (0.10 mol/L)

= 1339423 L

= 1.3×10^6 L

---> 저장 용기에 0.10 M NaF 용액 1.3×10^6 L를 가한 다음,

물을 가득 채우면, 1.6 ppm 용액.

 

 

 

b)

2544690.05 g F^-를 포함하는 NaF의 질량을 계산하면,

2544690.05 g F^- × (41.9882 g NaF / 18.9984 g F)

= 2544690.05 × (41.9882 / 18.9984)

= 5623997.5 g NaF

= 5.6×10^6 g NaF

---> 저장 용기에 5.6×10^6 g NaF를 가한 다음,

물을 가득 채우면, 1.6 ppm 용액.

 

 

 

 

[참고] Fluoride is provided by hydrogen hexafluorosilicate, H2SiF6.

How many grams of H2SiF6 contain this much F?

( H2SiF6의 몰질량 = 144.0918 g/mol )

 

2544690.05 g F^- × [144.0918 g H2SiF6 / (6×18.9984 g F)]

= 2544690.05 × [144.0918 / (6×18.9984)]

= 3216665.3 g H2SiF6

= 3.2×10^6 g H2SiF6

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/13878 ] 1.2 ppm F^- 용액 제조에 필요한 1.0 M H2SiF6 용액

 

 

 

[키워드] 0.10 M NaF dic