0.2% NaOH 용액 200톤 중화에 필요한 90% H2SO4의 양(m3)

0.2% NaOH 용액 200톤 중화에 필요한 90% H2SO4의 양(m3)

 

 

가성소다 제조공장에서 0.2%의 NaOH를 함유한 알칼리성 폐수가 배출되고 있다.

이 폐수 200톤을 완전히 중화하는데 90%의 H2SO4(비중 1.84)의 요구량은?

(단, 폐수의 비중은 1.0 이다.)

① 약 0.3 m3

② 약 0.6 m3

③ 약 0.9 m3

④ 약 1.2 m3

 

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폐수 200 ton = 200 000 kg

 

 

 

폐수 200000 kg에 들어있는 NaOH의 질량

= 200000 kg × (0.2/100) = 400 kg NaOH

 

 

 

NaOH의 몰질량 = 40 g/mol 이므로,

400 kg NaOH의 몰수

= 400 kg / (40 kg/kmol) = 10 kmol NaOH

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

NaOH : H2SO4 = 2 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

10 kmol NaOH 중화에 필요한 H2SO4의 몰수 = 5 kmol

 

 

 

H2SO4의 몰질량 = 98.08 g/mol ≒ 98 g/mol 이므로,

5 kmol H2SO4의 질량

= 5 kmol × (98 kg/kmol) = 490 kg H2SO4

 

 

 

490 kg H2SO4를 포함하는 90% H2SO4 시약의 질량

= 490 kg / (90/100) = 544.44 kg H2SO4 시약

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8147 )

 

 

 

90% H2SO4 시약의 밀도 = 1.84 kg/L 이므로,

544.44 kg H2SO4 시약의 부피

= 544.44 kg / (1.84 kg/L) = 295.89 L H2SO4 시약

 

 

 

295.89 L × (1 m3 / 1000 L) = 0.29589 m3 H2SO4 시약

 

 

 

답: ① 약 0.3 m3

 

 

 

 

[참고] 한 번에 계산하면,(공식)

H2SO4 시약 부피(L) = [% NaOH × 폐수 질량(kg) / NaOH 몰질량]

/ [2 × H2SO4 시약 순도 × H2SO4 시약 밀도 / H2SO4 몰질량]

 

= [0.2 × 200000 / 40] / [2 × 90 × 1.84 / 98]

= 295.89 L

= 0.29589 m3

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/10485 ] 4% NaOH 용액 1000 m3 중화에 필요한 95% H2SO4의 양(m3)

 

 

 

[키워드] 염기성 폐수 처리 기준문서, NaOH 중화에 필요한 H2SO4 기준문서