2004년03월07일 67번
[수질오염공정시험기준] 폐수 20㎖를 취하여 100℃에서 0.025N - KMnO4 용액의 적정수는 4㎖이었다. 이 폐수의 COD는? (단, 공시험수는 0㎖, 0.025N KMnO4 f : 1.000)
- ① 16㎎/L
- ② 40㎎/L
- ③ 80㎎/L
- ④ 60㎎/L
(정답률: 알수없음)
문제 해설
COD는 Chemical Oxygen Demand의 약자로, 물질 내에 존재하는 유기물의 양을 산화시켜 소비되는 산소량을 나타내는 지표입니다. 이 문제에서는 0.025N의 KMnO4 용액을 사용하여 적정을 진행했으므로, 이 용액이 폐수 내의 유기물을 산화시키는 역할을 한 것입니다.
적정에서 사용된 KMnO4 용액의 몰농도는 0.025N이므로, 1L의 용액에는 0.025mol의 KMnO4이 포함되어 있습니다. 따라서 4mL의 용액에는 0.025 × 4/1000 = 0.0001mol의 KMnO4이 포함되어 있습니다.
KMnO4은 산화제이므로, 폐수 내의 유기물을 산화시키면서 자신도 환원되는 과정을 거칩니다. 이때 KMnO4의 환원량은 폐수 내의 유기물의 양에 비례하므로, KMnO4의 환원량을 알면 폐수 내의 유기물 양을 구할 수 있습니다.
KMnO4의 환원량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
환원량 = 0.025 × 4/1000 × 5/1 = 0.0005mol
여기서 5는 KMnO4의 환원에 필요한 전자의 수입니다.
따라서, 폐수 내의 유기물 양은 0.0005mol입니다. 이를 폐수의 부피로 환산하면 다음과 같습니다.
0.0005mol / 0.02L = 0.025mol/L = 25mmol/L
마지막으로, 유기물의 분자량을 고려하여 COD를 계산하면 다음과 같습니다.
COD = 25mmol/L × 12g/mol × 1000mg/g = 300mg/L
따라서, 정답은 "60mg/L"이 아닌 "300mg/L"이 됩니다.
적정에서 사용된 KMnO4 용액의 몰농도는 0.025N이므로, 1L의 용액에는 0.025mol의 KMnO4이 포함되어 있습니다. 따라서 4mL의 용액에는 0.025 × 4/1000 = 0.0001mol의 KMnO4이 포함되어 있습니다.
KMnO4은 산화제이므로, 폐수 내의 유기물을 산화시키면서 자신도 환원되는 과정을 거칩니다. 이때 KMnO4의 환원량은 폐수 내의 유기물의 양에 비례하므로, KMnO4의 환원량을 알면 폐수 내의 유기물 양을 구할 수 있습니다.
KMnO4의 환원량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
환원량 = 0.025 × 4/1000 × 5/1 = 0.0005mol
여기서 5는 KMnO4의 환원에 필요한 전자의 수입니다.
따라서, 폐수 내의 유기물 양은 0.0005mol입니다. 이를 폐수의 부피로 환산하면 다음과 같습니다.
0.0005mol / 0.02L = 0.025mol/L = 25mmol/L
마지막으로, 유기물의 분자량을 고려하여 COD를 계산하면 다음과 같습니다.
COD = 25mmol/L × 12g/mol × 1000mg/g = 300mg/L
따라서, 정답은 "60mg/L"이 아닌 "300mg/L"이 됩니다.
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