투수성 반응벽에서 영가철(Fe 0 )을 사용하여 TCE, PCE 등의 염화유기화합물을 제거할 때 작용하는 반응 기작은?

Fe 0 + RCl + H + → Fe 2+ + RH + Cl -

Fe 0 + RCl + Cl - + 2H + → Fe 2+ + RH + H + + 2Cl -

Fe 0 + RCl + 2OH - → Fe 2+ + RH 2 + (1/2)Cl 2 + 2O 2-

Fe 0 + RCl + OH - → Fe 2+ + RH + Cl - + O 2-

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1[토양환경기사 필기] 22년 1회차

투수성 반응벽에서 영가철(Fe⁰)을 사용하여 TCE, PCE 등의 염화유기화합물을 제거할 때 작용하는 반응 기작은?

Fe⁰ + RCl + Cl^- + 2H⁺ → Fe²⁺ + RH + H⁺ + 2Cl^-

Fe⁰ + RCl + 2OH^- → Fe²⁺ + RH₂ + (1/2)Cl₂ + 2O^2-

Fe⁰ + RCl + OH^- → Fe²⁺ + RH + Cl^- + O^2-

Fe⁰ + RCl + H⁺ → Fe²⁺ + RH + Cl^-

해설

영가철(Fe⁰)을 이용한 염화유기화합물(TCE, PCE 등) 제거는 환원적 탈염화</b(reductive dechlorination) 반응으로, Fe⁰가 전자 공여체로 작용하여 C-Cl 결합을 끊고 Cl을 Cl^-로 치환하는 메커니즘입니다. 정답 4번 반응식 Fe⁰ + RCl + H⁺ → Fe²⁺ + RH + Cl^-은 산성~중성 환경에서의 전형적인 반응 경로를 나타내며, Fe⁰가 산화되어 Fe²⁺를 생성하고 RCl의 Cl이 Cl^-로 환원되며 유기물(RH)이 생성되는 것을 명확히 보여줍니다. 1번은 균형이 맞지 않고(우변 H⁺ 중복), 2번과 3번은 산성 환경이 아닌 강알칼리 조건을 가정한 것으로 투수성 반응벽의 일반적 운영 조건과 맞지 않습니다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.

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