수질환경기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2005년03월06일 13번

[수질오염개론]
어느 하천수의 단위시간당 산소전달율 KLa를 측정하고자 용존산소농도를 측정하였더니 10mg/ℓ이었다. 이때 용존산소 농도를 O mg/ℓ으로 만들기 위하여 필요한 Na2SO3의 이론첨가량은? (단, 원자량은 Na:23, S:32이다.)

  • ① 38.8mg/ℓ
  • ② 58.8mg/ℓ
  • ③ 78.8mg/ℓ
  • ④ 98.8mg/ℓ
(정답률: 알수없음)

문제 해설

산화되지 않은 Na2SO3의 분자량은 Na: 23 x 2 = 46, S: 32 + 16 x 3 = 80 이므로 총 분자량은 126이다. 따라서 1ℓ의 용액에 78.8mg의 Na2SO3을 첨가하면 Na2SO3의 몰농도는 78.8mg/126g/mol = 0.625mol/ℓ이 된다. Na2SO3은 다음과 같은 반응을 일으키며,

Na2SO3 + 2H2O + 1/2O2 → 2NaOH + H2SO4

산소 1mol당 Na2SO3 1/2mol이 소비되므로, 용액의 KLa가 1/hr일 때, 1ℓ의 용액에는 10mg의 용존산소가 포함되어 있다. 따라서 1ℓ의 용액에 1시간 동안 10mg의 용존산소를 공급하려면, 1시간 동안 Na2SO3 1/2mol이 소비되어야 한다. 이를 계산하면,

0.625mol/ℓ × 1/2mol/mol × 126g/mol × 1000mg/g = 39.4mg/ℓ

따라서 용액에 78.8mg/ℓ의 Na2SO3을 첨가하면 용액의 용존산소 농도를 O mg/ℓ로 만들 수 있다. 따라서 정답은 "78.8mg/ℓ"이다.

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