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B+가 결합되어 있는 양이온교환수지 2g에 A+형태의 용질이 100 m… | [바이오화학제품제조기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[바이오화학제품제조기사 필기] 21년 1회차
B+가 결합되어 있는 양이온교환수지 2g에 A+형태의 용질이 100 mM 들어있는 용액 100 mL를 가하였다. 이온교환 평형이 이루어진 후 용액 중의 A+의 잔류농도는 40 mM이었다. 이온교환수지 단위질량당 이온교환용량이 5meq/g 이라고 할 때 용질 B+의 이온교환평형상수는 약 얼마인가? (단, 평형상수 값은 A+와 비교하였을 때 이온교환수지의 B+에 대한 상대적인 선택도 (selectivity) αB/A를 의미한다.)
1
0.44
2
0.67
3
1.0
4
1.5
해설

이온교환수지의 총 교환용량은 2 g×5 meq/g=10 meq2\,\mathrm{g}\times5\,\mathrm{meq/g}=10\,\mathrm{meq}이고, 용액의 A+는 처음 100 mM×0.1 L=10 meq100\,\mathrm{mM}\times0.1\,\mathrm{L}=10\,\mathrm{meq}에서 평형 후 40 mM×0.1 L=4 meq40\,\mathrm{mM}\times0.1\,\mathrm{L}=4\,\mathrm{meq}로 감소했으므로 수지에 교환된 A+는 6 meq이다. 따라서 수지상 B+와 A+의 당량분율은 각각 4/104/10, 6/106/10이고, 용액상 A+의 농도는 40 mM40\,\mathrm{mM}이다. 선택도는 αB/A=(BR/AR)(BL/AL)=(4/6)(40/60)=1\alpha_{B/A}=\frac{(B_R/A_R)}{(B_L/A_L)}=\frac{(4/6)}{(40/60)}=1로 계산되므로 제시된 정답 1번의 0.44와 일치하지 않아 UNCERTAIN이다.

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