산도 예비리포트

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본문내용

as CaCO3
4. Acidity 구하기
1)메틸 오렌지 Acidity
0.1 H2SO4 → 0.1 N NaOH
0.01 H2SO4 → 0.01 N NaOH
M-A(메틸 오렌지 Acidity, 무기산도)- 메틸오렌지→ 붉은색→노란색
pH2.5→pH4.3
M-A
온도
초기값
최종값
사용량
N 농도
480
17.8℃
---
---
4.8ml
0.1N
2
25.7℃
---
---
0.2ml
0.01N
482
- (4.8×0.1×50,000)/50ml= 480mg/L as CaCO3
-- (0.2×0.01×50,000)/50ml= 2mg/L as CaCO3
-- M-A= 480+2=482mg/L as CaCO3
2) 페놀프탈레인 Acidity
T-A(유기 산도) 페놀프탈레인- 무색→자주색
pH 4.3 → pH 8.3
T-A
온도
초기값
최종값
사용량
N 농도
50
---
---
---
0.5ml
0.1N
15
---
---
---
1.5ml
0.01N
65
- (0.5×0.1×50,000)/50ml= 50mg/L as CaCO3
-- (1.5×0.01×50,000)/50ml= 15mg/L as CaCO3
-- T-A= 50+15=65mg/L as CaCO3
△ T-A= 547mg/L as CaCO3
○토의
* Alkalinity의 계산법
[OH]ALK
[CO3]ALK
[HCO3]ALK
P=0
0
0
T
P〈 1/2 T
0
2P
T-2P
P =1/2 T
0
2P
0
P〉1/2T
2P-T
2(T-P)
0
P=T
T
0
0
- 1. 실험에서는 P-A= 90, T-A= 215
계산법에 넣어보면 [CO3]ALK=180, [HCO3]ALK=35가 나오게 된다.
- 2. 실험에서는 P-A=0, T-A= 305
계산법에 넣어보면 [HCO3]ALK=305가 나오게 된다.
*첫 번 째 실험에서는 큰 오차가 나지 않고 원하는 값에 근사치로 나오게 되었다.
그러나 두 번째부터 원하는 값이 나오지 않았는데 그에 대한 문제는 뷰렛과 피펫을 사용하는 총 사용량의 부정확한 측정이 하나의 원인이 된 것 같다.
또한 pH 변화에 따른 , 색깔변화에서 어디까지가 정해진 색깔로 바뀌었다고 말할 수 있는 그런 기준이 명확하게 나오질 않았던 이유도 있다.
○References
-Clair N. Sawyer, Perry L. Mccarty and Gene F. Parkin, Chemistry For Environmental Engineering 516-545p 동화기술(1994년)
●물을 계속 호기(Aeration) 시키면 이산화탄소가 방출되었다.(탄산 평형이 깨진다.) Alkalinity와 화학식으로 표현해보자.
수중의 CO₂는 보통 폭기를 하여 제거한다. CO₂는 기체이므로 CO₂를 제거 하게 되면 (수산화 알칼리도 = 50000×10(pH-pKw)와 같이 상승하게 된다. 보통 공기는 부피로 0.03%의 CO₂를 포함한다. 25℃에서의 CO₂에 대한 Henry의 법칙상수 Cequal= a Pgas는 약 1500mg/l-atm이며, 따라서 공기와 접촉하고 있는 물의 CO₂평형농도는 0.0003×1500, 즉 0.45ml이다.
알칼리 100mg/l를 포함하고 물을 공기 중의 이산화탄소와의 평형농도를 폭기시키면 pH가 약 8.6이 된다. 높은 알칼리도를 가진 물일수록 폭기에 따라 더 높은 pH로 되며 낮은 알칼리도를 가진 물일수록 낮은 pH가 되는 경향이 있다.
●조류가 과대 번성하는 경우 pH가 왜 증가하고 최대 pH는 어디까지 가는가?
조류는 광합성 작용을 통하여 이산화탄소를 이용하므로 이산화탄소가 제거되어 그와 같이 높은 pH를 만들게 된다. 이산화탄소를 제거하기 위한 폭기의 경우, 적당한 알칼리도를 가진 물의 pH는 8-9로 상승되나, 조류는 유리 이산화탄소의 농도를 공기와의 평형농도 이하로 감소시킬 수 있으므로, pH가 더욱 높아질 수 있게 된다.
이에 따라 다음 평형상수식과 같이 탄산수소염과 탄산염으로부터 조류성장에 필요한 이산화탄소를 생성하게 된다.
2HCO3- ⇔ CO32- + H2O + CO2
CO32- + H2O ⇔ 2OH- + CO2
여기서 조류에 의한 이산화탄소의 소비는 알칼리도의 형태를 탄산수소염에서 탄산염으로, 그리고 탄산염을 수산화물 알칼리도로 변화시킨다.
야간에는 조류가 이산화탄소를 소모하는 양보다 생산하는 양이 많아진다. 이는 이산화탄소가 반대 효과를 나타내게 되고 pH를 감소시킨다.
침전은 pH가 10에 도달되기전에 일어나며, 이것이 도달가능한 pH의 최고 한계가 된다.

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