배출가스량 2000 Sm3/h HF 500 mL/Sm3 50 m3 물 24시간 폐수 pH

배출가스량 2000 Sm3/h HF 500 mL/Sm3 50 m3 물 24시간 폐수 pH

굴뚝 배출 가스량은 2000 Sm3/h,

이 배출가스 중 HF 농도는 500 mL/Sm3이다.

이 배출가스를 50 m3의 물로 세정할 때

24시간 후 순환수인 폐수의 pH는?

(단, HF는 100% 전리되며, HF 이외의 영향은 무시한다.)

① 약 1.3

② 약 1.7

③ 약 2.1

④ 약 2.6

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배출가스 중 HF의 부피(L/h)를 계산하면,

(2000 Sm3/h) (500 mL/Sm3) (1 L / 1000 mL)

= (2000) (500) (1 / 1000)

= 1000 L/h HF

표준상태에서 기체 1 mol = 22.4 L 이므로,

24시간 후 1000 L/h HF의 몰수(mol)를 계산하면,

(1000 L/h) (1 mol / 22.4 L) (24 h)

= 1071.43 mol HF

한번에 계산하면,

(2000 Sm3/h) (500 mL/Sm3) (1 L / 1000 mL) (1 mol / 22.4 L) (24 h)

= (2000) (500) (1 / 1000) (1 / 22.4) (24)

= 1071.43 mol HF (용질)

50 m3 = 50000 L 이고,

물의 부피 ≒ 용액의 부피 라 근사처리하고,

폐수의 몰농도를 계산하면,

몰농도 = 용질 mol수 / 용액 L수

= 1071.43 mol / 50000 L

= 0.02143 M

---> HF 용액의 몰농도

HF는 100% 전리된다고 가정했으므로,

[HF] = [H^+] = 0.02143 M

pH = –log[H^+]

= –log(0.02143) = 1.67

답: ② 약 1.7

[키워드] HF 폐수의 pH 기준문서