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1[정수시설운영관리사 1급 1차] 22년 1회차

1일 5,000m3의 원수를 처리하는 정수장의 응집제[Al2(SO4)3·18H2O] 주입률은 20mg/L 이다. 1일 소요 알칼리도로서 필요한 Ca(HCO3)2의 양(kg)은? (단, 분자량은 Al2(SO4)3·18H2O=666, Al2(SO4)3=342, Ca(HCO3)2=162 이다.)

Al2(SO4)3+3 Ca(HCO3)2 ⇌ 2 Al(OH)3+3 CaSO4+6 CO2\mathrm{Al_2(SO_4)_3}+3\,\mathrm{Ca(HCO_3)_2}\ \rightleftharpoons\ 2\,\mathrm{Al(OH)_3}+3\,\mathrm{CaSO_4}+6\,\mathrm{CO_2}

1
24.3
2
51.4
3
73.0
4
142.0
해설

반응식의 몰비 1:3과 하루 응집제 사용량 100 kg으로 계산하면 필요한 알칼리도는 약 73.0 kg이다.

먼저 하루 응집제 사용량을 구한다.
20 mg/L×5,000 m3/d=100,000 g/d=100 kg/d20\ \mathrm{mg/L}\times 5{,}000\ \mathrm{m^3/d}=100{,}000\ \mathrm{g/d}=100\ \mathrm{kg/d}

반응식에서 황산알루미늄 1몰에 중탄산칼슘 3몰이 소요되고, 주입률이 결정 수화물 기준이므로 분자량 666을 그대로 쓴다.
100×3×162666=100×486666=73.0 kg100\times\dfrac{3\times 162}{666}=100\times\dfrac{486}{666}=73.0\ \mathrm{kg}

여기서 무수물 분자량 342를 대입하면 142 kg이 나오는데, 주입률이 18수화물 기준으로 제시되었으므로 666을 쓰는 것이 맞다.

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