95% 황산(d=1.83)으로 100,000 ppm 황산 5 L 만들기

95% 황산(d=1.83)으로 100,000 ppm 황산 5 L 만들기

 

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ppm은 질량 기준 농도이므로,

제조하고자 하는 용액의 양이 부피일 경우에는

제조하고자 하는 용액의 밀도가 주어져야

정확한 계산이 가능합니다.

 

제조하고자 하는 용액의 밀도가 주어지지 않았기에,

일단은 ‘용액의 밀도 ≒ 물의 밀도’라 가정하고,

즉 5 L ≒ 5 kg이라 가정하고,

대략적인 계산을 하면, 다음과 같습니다.

 

먼저 100000 ppm 황산 용액 5 kg에 들어있는

황산의 질량을 계산하면,

100000 ppm = (? g / 5000 g) * 10^6

? = 100000 * 5000 / 10^6 = 500 g 황산

 

퍼센트 농도로 계산하면,

(500 g / 5000 g) * 100 = 10% 황산 용액

 

[참고] 용액은 균일 혼합물이므로, 용액의 양에 상관없이,

즉 5 L이든, 10 kg이든, 상관없이,

‘100000 ppm 농도 = 10% 농도’입니다.

 

증류수를 가해 용액을 묽힐 경우,

용액 속에 들어있는 용질의 양은 변하지 않으므로,

 

진한 용액의 %농도 × 진한 용액의 질량(g수)

= 묽은 용액의 %농도 × 묽은 용액의 질량(g수)

= 용질의 질량(g수)

 

위 개념(공식)을 사용해서,

10% 황산 용액 5000 g 제조에 필요한

95% 황산 용액의 질량을 계산하면,

 

95% × ? g = 10% × 5000 g

? = 10 × 5000 / 95 = 526.32 g

 

95% 황산 용액의 밀도 = 1.83 g/mL 이므로,

계산한 질량을 부피로 환산하면,

526.32 g / (1.83 g/mL) = 287.61 mL

 

따라서

95% 황산 용액 287.61 mL (또는 526.32 g) 에다

5000 mL (또는 5000 g) 되도록 증류수를 가하면,

10% 황산 용액 5000 mL가 됩니다.

즉 100,000 ppm 황산 용액 5 L가 됩니다.

 

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또는 문헌 값을 사용하여 보다 정확하게 계산할 수 있습니다.

 

10% 황산 용액의 밀도 = 1.0661 g/mL 이므로,

10% 황산 용액 5 L를 질량으로 환산하면,

5000 mL * (1.0661 g/mL) = 5330.5 g 황산 용액

 

10% 황산 용액 5330.5 g 제조에 필요한

95% 황산 용액의 질량을 계산하면,

 

95% × ? g = 10% × 5330.5 g

? = 10 × 5330.5 / 95 = 561.11 g

 

95% 황산 용액의 밀도 = 1.83 g/mL 이므로,

질량을 부피로 환산하면,

561.11 g / (1.83 g/mL) = 306.62 mL

 

따라서

95% 황산 용액 306.62 mL에다

5000 mL 되도록 증류수를 가하면,

100,000 ppm 황산 용액 5 L가 됩니다.