pH 11인 폐수를 pH 7로 중화. 98% 황산 사용

pH 11인 폐수를 pH 7로 중화. 98% 황산 사용

 

 

폐수처리장에서 pH 11인 폐수를 완전 중화하는데 필요한 98% 황산의 소요량

 

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pH 11인 폐수에 들어있는 OH^-의 몰농도를 계산하면,

pOH = 14 – pH = 14 – 11 = 3

pOH = -log[OH^-] = 3

[OH^-] = 10^(-3) M

 

 

폐수 1 L에 들어있는 OH^-의 몰수를 계산하면,

(10^(-3) mol/L) * 1 L = 10^(-3) mol

 

 

H^+(aq) + OH^-(aq) → H2O(l)

H^+ : OH^- = 1 : 1 반응하므로,

필요한 H^+의 몰수 = 10^(-3) mol

 

 

H2SO4(aq) → 2H^+(aq) + SO4^2-(aq)

H2SO4 : H^+ = 1 : 2 계수비(몰수비) 이므로,

필요한 H2SO4의 몰수 = 10^(-3) / 2 mol

 

 

H2SO4의 몰질량 = 98.08 g/mol 이므로,

몰수를 질량으로 환산하면,

(10^(-3) / 2 mol) * (98.08 g/mol) = 0.04904 g

 

 

H2SO4의 순도가 98%이므로,

0.04904 g / (98/100) = 0.0500408 g

( 계산 설명 http://ywpop.tistory.com/8147 )

 

 

98% 황산의 밀도 = 1.84 g/mL 이므로,

질량을 부피로 환산하면,

0.0500408 g / (1.84 g/mL) = 0.0271961 mL/L

---> 폐수 1 L당 98% 황산 0.0271961 mL 필요

 

 

답: 0.0271961 mL/L

 

 

염기성 폐수를 황산으로 중화할 경우, 계산 공식을 만들면,
[계산 공식] 염기성 폐수 1 L당 황산의 소요량(mL)
= 10^(-(14 – 폐수의 pH)) / 2 * 몰질량 / (순도 / 100) / 밀도
= 10^(-(14 – 11)) / 2 * 98.08 / (98 / 100) / 1.84
= 0.0271961 mL/L

 

 

[키워드] 염기성 폐수를 중화, 알칼리성 폐수 중화 기준문서, 염기성 폐수 중화 기준문서

 

 

가령, 유입 유량이 350 m3라면,

1 m3 = 1000 L 이므로,

350000 L * (0.0271961 mL/L)

= 9518.635 mL

= 9.52 L

 

 

[ 관련 예제 http://ywpop.tistory.com/7372 ]