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매립지에서 침출된 침출수 농도가 반으로 감소하는데 약 3.5년이 걸렸다… | [폐기물처리기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[폐기물처리기사 필기] 20년 3회차
매립지에서 침출된 침출수 농도가 반으로 감소하는데 약 3.5년이 걸렸다면 이 침출수 농도가 95% 분해되는데 소요되는 시간(년)은? (단, 침출수 분해 반응은 1차 반응)
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약 5
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약 10
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약 15
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약 20
해설

침출수 농도 분해가 1차 반응을 따른다고 하면 반응속도상수 kk는 반감기(t1/2t_{1/2}) 관계식 k=ln2t1/2=0.6933.50.198 yr1k=\dfrac{\ln 2}{t_{1/2}}=\dfrac{0.693}{3.5}\approx 0.198\ \mathrm{yr^{-1}}로 구할 수 있다.

95%가 분해된다는 것은 남은 농도 비율이 5%(C/C0=0.05C/C_0=0.05)라는 의미이므로, 1차 반응식 ln(C0/C)=kt\ln(C_0/C)=kt에 대입하면 t=ln(1/0.05)0.198=ln200.19815.1t=\dfrac{\ln(1/0.05)}{0.198}=\dfrac{\ln 20}{0.198}\approx15.1년이 된다.

따라서 침출수 농도가 95% 분해되는 데 걸리는 시간은 약 15년이다.

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