폐수 알칼리도 CaCO3 2×10^(-3) M 납 농도 100 mg/L 소석회 Ca(OH)2 투입

폐수 알칼리도 CaCO3 2×10^(-3) M 납 농도 100 mg/L 소석회 Ca(OH)2 투입

 

 

어떤 폐수의 알칼리도 측정 결과 CaCO3로 2×10^(-3) M이고 납의 농도가 100 mg/L였다. 소석회(Ca(OH)2)를 투입하여 납을 응집침전 시킨 결과 납의 농도가 6.5 mg/L로 감소하였고 알칼리도가 CaCO3로 9.6×10^(-3) M로 증가했다면 첨가한 소석회의 양(mol/L)은? (단, 납의 원자량 207)

 

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침전된 납의 농도를 계산하면,

100 – 6.5 = 93.5 mg/L Pb^2+

 

 

 

93.5 mg/L를 몰농도로 환산하면,

(93.5 mg/L) (1 g / 1000 mg) (1 mol / 207 g)

= (93.5) (1 / 1000) (1 / 207)

= 0.000452 mol/L Pb^2+

 

 

 

Pb^2+(aq) + 2OH^-(aq) → Pb(OH)2(s)

 

Pb^2+ : OH^- = 1 : 2 계수비(= 몰수비) 이므로,

침전 반응에 소비된 OH^-의 몰농도를 계산하면,

Pb^2+ : OH^- = 1 : 2 = 0.000452 mol/L : ? mol/L

 

? = 2 × 0.000452 = 0.000904 mol/L OH^-

 

 

 

Ca(OH)2(aq) → Ca^2+(aq) + 2OH^-(aq)

 

Ca(OH)2 : OH^- = 1 : 2 계수비(= 몰수비) 이므로,

침전 반응에 소비된 Ca(OH)2의 몰농도를 계산하면,

(0.000904 mol/L) / 2

= 0.000452 mol/L Ca(OH)2 ... ①

 

 

 

알칼리도 증가량을 계산하면,

(9.6×10^(-3)) – (2×10^(-3))

= 0.0076 M CaCO3

---> CaCO3의 농도가 mg/L가 아닌,

mol/L임에 주목.

 

 

 

1 mol CaCO3와 1 mol Ca(OH)2는

같은 알칼리도를 제공하므로,

( 둘 다 당량수가 2 eq/mol로 같다. )

 

증가한 알칼리도 = 증가한 Ca(OH)2의 몰농도

= 0.0076 M ... ②

 

 

 

첨가한 소석회의 양 = ① + ②

= 0.000452 + 0.0076

= 0.008052 M

 

 

 

답: ② 0.008 M

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2025/02/30-mgl-25-mgl-caoh2-15-mgl.html ]

알칼리도가 30 mg/L의 물에 황산알루미늄을 첨가하였더니 25 mg/L의 알카리도가 소비되었다. 여기에 Ca(OH)2를 주입하여 알카리도를 15 mg/L로 유지하려고 한다. 필요한 Ca(OH)2의 양은?

 

 

 

[키워드] Ca(OH)2의 알칼리도 기준