암모니아 air stripping pH 10 NH3 분율

암모니아 air stripping pH 10 NH3 분율

 

 

폐수로부터 암모니아를 처리하는 방법 중 air stripping이 있다.

이 방법은 다음 식에 의해 이루어진다.

NH3 + H2O ⇌ NH4^+ + OH^-

25℃, pH 10일 때의 NH3의 분율은?

(단, 25℃에서의 평형상수 K = 1.8×10^(-5) 이다.)

 

 

 

45. 폐수로 부터 암모니아를 처리하는 방법중 air stripping이 있다. 이 방법은 다음 식에 의해 이루어진다 [ NH3+H2O ⇄ NH4++OH- ]25℃, pH 10 일때의 NH3의 분율은? (단, 25℃ 에서의 평형상수 K=1.8× 10-5이다.)

① 약 80%

② 약 85%

③ 약 90%

④ 약 95%

 

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pOH = 14 – pH

= 14 – 10

= 4

 

 

 

pOH = –log[OH^-] = 4 이므로,

[OH^-] = 10^(-4) M

 

 

 

NH3 + H2O ⇌ NH4^+ + OH^-

 

K = [NH4^+] [OH^-] / [NH3]

( 참고 https://ywpop.tistory.com/15325 )

 

 

 

[NH4^+] / [NH3] = K / [OH^-]

= (1.8×10^(-5)) / (10^(-4))

= 0.18

 

 

 

[NH4^+] / [NH3] = 0.18 이므로,

[NH3] = 1 이면,

[NH4^+] = 0.18

 

 

반응형

 

 

NH3의 분율은

총 암모니아 농도에 대한 NH3 농도의 비율이므로,

NH3의 분율 = [NH3] / ([NH3] + [NH4^+])

= 1 / (1 + 0.18)

= 0.847

 

 

 

답: ② 약 85 %

 

 

 

 

[참고] Air stripping은 물의 pH가 높을수록,

즉 수산화 이온(OH^-)의 농도가 높을수록

평형이 왼쪽으로 이동하여 NH3의 분율이 커지므로

NH3 제거 효율이 높아진다.

 

계산 결과에서 보듯이,

pH 10에서는 총 암모니아의 약 85%가

기체 상태로 쉽게 제거될 수 있는 NH3 형태로 존재한다.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://en.wikipedia.org/wiki/Air_stripping ]

Air stripping. 에어 스트리핑. 공기 탈기법

 

 

 

[키워드] air stripping 기준, NH3의 분율 기준