배출가스량 2000 Sm3/h HF 500 mL/Sm3 50 m3 물 24시간 폐수 pH
굴뚝 배출 가스량은 2000 Sm3/h,
이 배출가스 중 HF 농도는 500 mL/Sm3이다.
이 배출가스를 50 m3의 물로 세정할 때
24시간 후 순환수인 폐수의 pH는?
(단, HF는 100% 전리되며, HF 이외의 영향은 무시한다.)
① 약 1.3
② 약 1.7
③ 약 2.1
④ 약 2.6
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배출가스 중 HF의 부피(L/h)를 계산하면,
(2000 Sm3/h) (500 mL/Sm3) (1 L / 1000 mL)
= (2000) (500) (1 / 1000)
= 1000 L/h HF
표준상태에서 기체 1 mol = 22.4 L 이므로,
( 참고: 몰부피 https://ywpop.tistory.com/8321 )
24시간 후 1000 L/h HF의 몰수(mol)를 계산하면,
(1000 L/h) (1 mol / 22.4 L) (24 h)
= 1071.43 mol HF
한번에 계산하면,
(2000 Sm3/h) (500 mL/Sm3) (1 L / 1000 mL) (1 mol / 22.4 L) (24 h)
= (2000) (500) (1 / 1000) (1 / 22.4) (24)
= 1071.43 mol HF (용질)
50 m3 = 50000 L 이고,
물의 부피 ≒ 용액의 부피 라 근사처리하고,
폐수의 몰농도를 계산하면,
몰농도 = 용질 mol수 / 용액 L수
= 1071.43 mol / 50000 L
= 0.02143 M
---> HF 용액의 몰농도
HF는 100% 전리된다고 가정했으므로,
[HF] = [H^+] = 0.02143 M
pH = –log[H^+]
= –log(0.02143) = 1.67
답: ② 약 1.7
[키워드] HF 폐수의 pH 기준문서
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