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1[수질환경기사 필기] 23년 2회차
공장에서 배출되는 pH 2.5인 산성페수 500m3/day를 인접공장 폐수와 혼합 처리하고자 한다. 인접 공장 폐수 유량은 10000m3/day이고, pH=6.5이다. 두 폐수를 혼합한 후의 pH는?
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1.61
2
3.82
3
7.64
4
9.54
해설

두 폐수를 혼합하면 pH는 약 3.82가 된다.

혼합액의 수소이온농도는 유량가중평균으로 구하며 각 폐수의 [H+][H^+][H+]=10pH[H^+]=10^{-pH}로 구한다. pH 2.5인 폐수는 [H+]1=102.5=3.16×103 mol/L[H^+]_1 = 10^{-2.5} = 3.16\times10^{-3}\ \mathrm{mol/L}이고, pH 6.5인 폐수는 [H+]2=3.16×107 mol/L[H^+]_2 = 3.16\times10^{-7}\ \mathrm{mol/L}로 무시할 만큼 작다.

유량가중평균식
[H+]mix=Q1[H+]1+Q2[H+]2Q1+Q2[H^+]_{mix} = \dfrac{Q_1[H^+]_1 + Q_2[H^+]_2}{Q_1+Q_2}
Q1=500, Q2=10000 m3/dayQ_1=500,\ Q_2=10000\ \mathrm{m^3/day}를 대입하면 [H+]mix1.51×104 mol/L[H^+]_{mix} \approx 1.51\times10^{-4}\ \mathrm{mol/L}이 되고, pH=log[H+]mix3.82pH=-\log[H^+]_{mix} \approx 3.82로 정답과 일치한다.

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