지난 편에서 산성 폐수 이야기를 했습니다. 그렇다면 이 폐수를 중성으로 만들려면 약품이 얼마나 더 필요할까요? pH 숫자만 보면 작은 차이로 보이지만, 실제로는 그렇지 않습니다.
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▶ 유튜브 쇼츠로 보기 — pH 2→7 중화, 약품이 생각보다 많이 드는 이유
pH는 로그 눈금입니다
pH 2와 pH 3은 숫자로 보면 한 칸 차이입니다. 하지만 pH는 로그 눈금입니다. 한 칸 차이면 수소이온농도는 10배 차이납니다.
계산해 보면 10만 배 차이
pH = −log₁₀[H⁺]라는 정의(IUPAC)로 계산하면, pH 2는 0.01mol/L, pH 7은 0.0000001mol/L입니다. 이 단순 계산에서 두 농도의 비율은 10만 배입니다.
초반 한 칸이 더 큽니다
완충 성분이 없는 묽은 강산 용액을 같은 부피로 비교하면, pH 2는 pH 3보다 중성까지 필요한 중화제가 대략 10배입니다(계산 예시). 그래서 pH 6에서 7 근처만 보고 "이제 거의 다 됐다"고 짐작하면, 앞쪽 구간에 든 양을 놓치기 쉽습니다.
실제 폐수는 적정시험으로 확인합니다
실제 폐수는 산의 종류와 완충 성분이 섞여 있어, pH 숫자만으로 약품량을 정할 수 없습니다. 그래서 현장에서는 적정시험(titration)으로 필요한 양을 확인합니다.
pH 숫자 한 칸, 수소이온 농도는 열 배 차이입니다. 다음 편에서는 준설 작업에서 흙과 물이 갈라지는 시간을 다룹니다.
※ 근거: pH = −log₁₀[H⁺](IUPAC 정의). "10배/10만배" 비교는 완충 성분이 없는 묽은 강산 모델의 계산 예시이며, 실제 폐수의 중화량은 산의 종류·완충 성분에 따라 달라 적정시험으로 확인해야 합니다(미국 EPA).
디와이산업개발(주)은 폐수처리·슬러지 탈수를 하고 있습니다.
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