pH 2 황산 폐수 200 m3/day 중화에 필요한 90% NaOH 양(kg/day)

pH 2 황산 폐수 200 m3/day 중화에 필요한 90% NaOH 양(kg/day)

 

 

황산을 제조하는 공장에서 pH가 2인 산성 폐수가

하루에 200 m3 (200 m3/day) 배출되고 있다.

이 폐수를 NaOH로 중화시키는데 반응식대로 계산한다면,

수산화나트륨이 몇 kg/day 필요하겠는가?

(단, NaOH의 순도는 90%이다.)

 

 

 

폐수에 들어있는 수소 이온(H^+)의 몰농도를 계산하면,

pH = –log[H^+] = 2 이므로,

[H^+] = 10^(–2) = 0.01 M

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2706 )

 

 

 

1 m3 = 1000 L 이므로,

200 m3 = 200,000 L

 

 

 

폐수에 들어있는 H^+의 몰수를 계산하면,

(0.01 mol/L) × 200000 L = 2000 mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7787 )

 

 

 

산-염기 중화 반응식

H^+(aq) + OH^-(aq) → H2O(l)

 

H^+ : OH^- = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

2000 mol H^+ 중화에 필요한

OH^-의 몰수 = 2000 mol

 

 

 

NaOH(aq) → Na^+(aq) + OH^-(aq)

 

NaOH : OH^- = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

NaOH의 몰수 = OH^-의 몰수 = 2000 mol

 

 

 

NaOH의 몰질량 = 40 g/mol 이므로,

2000 mol NaOH의 질량을 계산하면,

2000 mol × (40 g/mol) = 80000 g

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

NaOH의 순도가 90% 이므로,

80000 g / (90/100) = 88888.9 g = 88.8889 kg

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8147 )

 

 

 

답: 88.9 kg/day

 

 

300x250

 

 

[참고] 한 번에 계산하면(공식),

10^(–pH) × 부피(m3) × 4000 / 순도(%)

= 10^(–2) × 200 × 4000 / 90

= 88.8889 kg

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2024/12/ph-2-180-m3day-90-naoh-kgday.html ]

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[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/12622 ]

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