포화토양층에 평형상태로 용해 또는 흡착 토양에 흡착된 벤젠의 양(kg)

포화토양층에 평형상태로 용해 또는 흡착 토양에 흡착된 벤젠의 양(kg)

 

 

벤젠이 포화토양층에 평형상태로 용해 또는 흡착되어 있다. 지하수와 토양에서의 벤젠의 농도는 각각 10 mg/L, 50 mg/kg이며, 포화토양층의 부피는 2500 m3이다. 토양 공극률이 0.44, 토양입자밀도가 3.50 g/cm3일 경우 토양에 흡착된 벤젠의 양(kg)은?

 

 

13. 벤젠이 포화토양층에 평형상태로 용해 또는 흡착되어 있다. 지하수와 토양에서의 벤젠의 농도는 각각 10mg/L, 50mg/kg이며, 포화토양층의 부피는 2500m3이다. 토양 공극률이 0.44, 토양입자밀도가 3.50g/cm3일 경우 토양에 흡착된 벤젠의 양(kg)은?

① 215

② 225

③ 235

④ 245

 

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고체 입자를 용기에 채우면,

입자와 입자 사이에는 빈 공간이 생긴다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/10135 )

 

그 빈 공간에는

공기가 채워질 수도 있고,

물(지하수)이 채워질 수도 있다.

 

 

전체 토양의 부피

= 토양입자의 부피 + 빈 공간(공기 또는 물)의 부피

 

이 문제는 물이 채워진 경우에 해당한다.

 

 

 

토양 공극률이 0.44 이므로,

토양입자의 부피

= 2500 m3 × (1 – 0.44)

= 1400 m3

 

 

 

토양입자 밀도가 3.50 g/cm3 이므로,

> 3.50 g/cm3 = 3.50 g/mL = 3.50 kg/L

> (3.50 kg/L) (1000 L / 1 m3) = 3500 kg/m3

 

토양입자의 질량

= (1400 m3) (3500 kg/m3)

= 4900000 kg

 

 

 

> 용액의 농도 × 용액의 양 = 용질의 양

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7787 )

 

> 토양입자(내 벤젠)의 농도 × 토양입자의 양 = 벤젠의 양

 

 

 

토양입자에서 벤젠 농도가 50 mg/kg 이므로,

 

(50 mg/kg) (4900000 kg)

= 245000000 mg

= 245 kg

---> 토양입자에 흡착된 벤젠의 질량

 

 

 

답: ④ 245

 

 

 

 

[키워드] 토양에 흡착된 벤젠 기준, 토양 공극률 기준