25 ℃, 1기압에서 일산화탄소(CO)의 허용농도 10 ppm 일 때 … | 2019년 산업안전산업기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

CO = 12 + 16 = 28 g

10 ppm = 10 / 1000 000 으로 환산하면,

28 g * 10 / 1000 000 = 28*10/1000 mg

기체 부피를 22.4 L 라고만 알면, 이 문제는 틀린다.

22.4 L 는 표준 (0 ℃, 1기압) 상태이므로, 이를 25 ℃로 환산)

만능식 PV = nRT에서

V/T = 일정

22.4/(0+273) = V2 / (25+273)

이므로 V2 = 22.4*(25+273)/(0+273) = 24.45 L

답은 28*10/1000 mg / 24.45 L = 28*10/1000/24.45 mg/L

그런데, 문제는 mg/m³ 을 요구하니,

1000 L = 1 m³,

1 L = 1/1000 m³ 이므로

28*10/1000/24.45 mg/L = 28*10/1000/24.45 mg/ (1/1000 m³ )

= 28*10/24.45 mg/m³ = 11.45 mg/m³

[해설]

ppm을 mg/m³로 바꿀 때는 분자량과 해당 온도의 기체 1몰 부피를 쓴다. 0 ℃의 22.4 L를 25 ℃에 그대로 쓰면 틀린다.

CO 분자량 = 12 + 16 = 28 g/mol
25 ℃ 몰부피 = 22.4 × (273 + 25) / 273 = 24.45 L
mg/m³ = ppm × 분자량 / 몰부피 = 10 × 28 / 24.45
= 11.45 mg/m³

외우는 요령: 25 ℃·1기압의 몰부피 24.45 L는 작업환경 농도 환산에서 늘 쓰는 값이다.