2009년03월01일 3번

[수질오염개론]
glycine(CH₂(NH₂)COOH)의 이론적 COD/TOC의 비는? (단, 글리신 최종분해물은 CO₂, HNO₃, H₂O 이다)

① 약 3.2
② 약 3.7
③ 약 4.2
④ 약 4.7

(정답률: 알수없음)

문제 해설

글리신의 분해 반응식은 다음과 같다.

CH₂(NH₂)COOH + 2O₂ → CO₂ + 2HNO₃ + H₂O + NH₃

이 반응식에서 CO₂의 양은 글리신의 이론적 COD이다. TOC는 글리신 분자 내에 있는 모든 탄소의 양이다. 따라서 이론적 COD/TOC의 비는 CO₂의 양을 글리신 분자 내에 있는 모든 탄소의 양으로 나눈 값이다.

글리신 분자 내에 있는 탄소의 양은 2개의 카본과 1개의 카르복실기로 이루어진 구조에서 나온다. 따라서 글리신 분자 내에 있는 탄소의 양은 2 + 1 = 3이다.

CO₂의 양은 글리신의 이론적 COD이므로, 글리신 분자 내에 있는 모든 탄소의 양은 3/CO₂의 양이다.

글리신의 분자식은 CH₂(NH₂)COOH이므로, 분자량은 75이다. CO₂의 분자량은 44이므로, 글리신의 이론적 COD는 44/75 * 1000 = 586.7 mg O₂/g이다.

따라서 이론적 COD/TOC의 비는 586.7/3 = 약 195.6이다. 이 값을 1,000으로 나누면 약 0.196이 된다. 이 값을 1에서 빼면 이론적 COD/TOC의 비는 약 0.804이다. 이 값을 100으로 곱하면 약 80.4%이다.

COD/TOC의 비는 일반적으로 1.5 ~ 4.5 사이이다. 글리신은 약 80.4%의 이론적 COD/TOC의 비를 가지므로, 이 값은 일반적인 범위 내에 있지만, 상대적으로 높은 값이다. 따라서 정답은 "약 4.7"이다.

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