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수질관리19

반응조 : 플러그흐름형과 완전혼합형 효율적인 반응 공정을 설계하려면 반응조 내에서 물질이 어떻게 이동하고 혼합되는지 이해하는 것이 필수적입니다. 화학공정, 환경공학, 유체역학 등 다양한 분야에서 사용되는 플러그 흐름형(Plug Flow)과 완전 혼합형(Completely Mixed) 반응조는 각각의 특성과 장단점으로 서로 다른 상황에서 활용됩니다. 이번 포스팅에서는 두 반응기의 기본 원리와 차이점, 그리고 각각의 적용 사례를 알아보겠습니다. 1. 플러그 흐름형(Plug Flow Reactor, PFR)플러그 흐름형 반응기는 유체가 반응기를 통과하면서 "플러그"처럼 층별로 이동하는 모델입니다.유체의 각 층은 반응기 안에서 서로 섞이지 않으며, 층별로 일정한 속도로 이동합니다.반응기 길이에 따라 농도와 온도가 변하기 때문에 위치에 따라 반응 .. 2025. 1. 11.
원소별 표준원자량 원자량은 화학원소 원자의 평균 질량을 일정 기준에 따라 정한 비율이며 단위가 없는 무차원수입니다. 원소의 주기율표는 모든 화학원소의 설질에 따라 배열한 표로 수평행은 주기(Periods)수직열은 족(Groups)으로 분류된다.2024.12.14 - [환경 이야기/수질환경] - 원소 주기율표와 원자량, 분자량 원소 주기율표와 원자량, 분자량원소 주기율표 (Periodic Table of Elements)원소 주기율표는 모든 화학 원소를 성질에 따라 배열한 표로, 화학과 물리학에서 매우 중요한 도구입니다. 이 표는 원자번호, 전자배치, 그리고 원소의 화학nanaloom502.tistory.com  이번 포스팅에서는 수평행 즉 주기 1~ 7주기까지의 원소의 각 원자량에 대해서 알아보고자 합니다.Period 1.. 2024. 12. 29.
랑겔리아 지수 (Langelier Saturation Index, LSI) 1. 정의랑겔리아 지수(LSI)는 물의 **탄산칼슘(CaCO₃)**의 포화 상태를 평가하기 위해 개발된 수질지표입니다.주요 목적: 물이 탄산칼슘 침전(스케일 형성)을 일으킬 가능성이 있는지, 또는 물이 부식성(부식 발생 가능성)이 있는지를 판단.1936년 미국의 화학자 W.F. Langelier가 제안.2. 계산 공식LSI는 아래의 간단한 수식으로 계산됩니다:LSI=pH−pHs​pH: 물의 실제 측정된 pH.pHₛ: 물의 탄산칼슘 포화 pH로, 물이 탄산칼슘(CaCO₃)과 평형을 이루는 상태에서의 pH입니다.pHₛ는 다음 공식으로 계산됩니다:pHs=(9.3+A+B)−(C+D)여기서,A : 물의 온도(°C)와 관련된 상수.B : 물의 총 용존고형물(TDS) 농도와 관련된 상수.C : 물의 칼슘 경도(Ca².. 2024. 12. 22.
폐수처리 슬러지벌킹 : 노카디아 활성슬러지 공정에서 슬러지 벌킹과 발포 현상을 유발하며 공정 효율을 저하시키는 주요 원인 중 하나로 꼽히는 노카디아. 이번 포스팅에서는 노카디아의 특징, 문제점, 그리고 이를 효과적으로 관리할 수 있는 방법을 알아보겠습니다.1. 노카디아란 무엇인가?노카디아는 방선균류(Actinomycetes)에 속하는 사상형 세균으로, 주로 호기성 환경에서 성장합니다. 이들은 지방산, 유지(기름) 등 복잡한 유기물을 분해하는 능력이 뛰어나며, 특정 조건에서 활성슬러지 공정에 문제를 일으킬 수 있습니다.생물학적 분류: 그람 양성(Gram-positive) 세균모양: 실 모양 또는 가지가 뻗은 형태성장 조건: 호기성 환경에서 잘 자라며, 지방질 농도가 높은 폐수에서 활성화됨발견 위치: 토양, 물, 산업 폐수2. 노카디아가 .. 2024. 12. 6.
녹조 문제부터 체내 해독까지, 클로로필의 역할 1. 클로로필이란?클로로필(Chlorophyll)은 광합성을 수행하는 식물, 조류, 일부 세균의 세포 내에서 발견되는 녹색 색소입니다. 클로로필은 태양광의 에너지를 흡수하여 이를 화학 에너지로 전환하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 과정에서 이산화탄소와 물을 사용하여 포도당과 산소를 생성합니다.가. 화학 구조클로로필은 포르피린 고리라는 화학 구조를 가지고 있으며, 중심에 마그네슘(Mg) 원자가 포함되어 있습니다. 구조는 클로로필 a, b, c, d, f 등 종류에 따라 약간씩 다릅니다. 클로로필 a: 광합성에 필수적이며 대부분의 식물과 조류에 존재.클로로필 b: 녹색 식물과 일부 조류에서 보조 색소로 작용.나. 빛의 흡수클로로필은 적색(빨강)과 청색(파랑) 파장의 빛을 강하게 흡수하고, 녹색 파장은 반사.. 2024. 12. 4.
물의 이온곱 상수와 온도 : pH 변화 물의 이온곱 상수 (Kw​)는 물이 스스로 이온화하여 수소 이온 (H+)과 수산화 이온 (OH−)을 생성하는 반응에서 중요한 역할을 합니다. 이 값은 온도에 따라 변하며, 표준용액의 pH 값 변화의 핵심 원인입니다. 이번 포스팅에서는 Kw​가 온도에 따라 어떻게 변화하며, 이로 인해 표준 pH 값이 달라지는 이유를 쉽게 풀어보겠습니다1. 물의 이온곱 상수물을 단순한 액체로 생각하기 쉽지만, 물은 다음과 같이 자동 이온화라는 흥미로운 반응을 일으킵니다.이 반응에서 생성된 H+와 OH−의 농도를 곱한 값이 바로 이온곱 상수 (Kw)입니다:25°C에서는 Kw=10^−14이고, 이때 수소 이온과 수산화 이온 농도는 각각 10^−7이므로 중성의 pH는 7.0이 됩니다.2. 온도에 따른 Kw 변화 물의 이온화 반응.. 2024. 11. 30.
물의 냄새 품질을 결정짓는 TON(Threshold Odor Number) 1. TON 이란TON(Threshold Odor Number, 냄새 역치 수)는 물의 냄새 강도를 평가하는 척도입니다.TON은 냄새 물질이 함유된 물을 무취가 될 때까지 물로 희석한 배수의 역수를 의미합니다.이는 물의 냄새 민감도를 정량적으로 표현하는 데 사용됩니다.2. TON 계산 방법냄새가 있는 물 샘플 준비: 냄새를 감지할 수 있는 물 샘플을 준비합니다.냄새가 사라질 때까지 희석: 샘플을 무취가 될 때까지 증류수로 1:1 비율로 반복 희석합니다.희석 배수 확인: 최종적으로 무취 상태가 된 물의 희석 배수로 TON을 계산합니다.공식: TON=N+1 (N: 무취가 될 때까지 샘플을 희석한 배수)3. TON의 예시만약 물 샘플을 무취로 만들기 위해 4배로 희석했다면: TON=4+1=54. TON의 중요.. 2024. 11. 28.
반도체 및 전자산업에서 초순수(Ultra-Pure Water, UPW)의 핵심적 역할 1. 초순수(Ultra-Pure Water, UPW)란초순수(Ultra-Pure Water, UPW)는 불순물의 농도가 극도로 낮은 물로, 일반적으로 순순한 물(H2O) 이에외에 거의 아무것도 포함되어 있지 않습니다.초순수는 전기저항, 유기물함량, 이온농도, 미생물, 수준 등에서 매우 엄격한 기준을 충족해야 하며, 다음과 같은 산업과 분야에서 사용됩니다. 가. 초순수 사용 산업분야 1) 반도체 및 전자산업반도체 제조 공정에서 웨이퍼 세척, 화학물질 희석 등에서 사용됩니다.초순수의 순도가 반도체 회로의 성능과 수율에 직접적인 영향을 미칩니다. 2) 제약 및 바이오테크놀로지의약품 제조와 실험에서 오염을 방지하기 위해 사용됩니다.주사제, 생물학적 약물, 백신 제조 등에 필요한 고순도의 물입니다. 3) 에너지 .. 2024. 11. 27.
염소소독과 브로모포름 생성, 그리고 브로마이드 역활 1. 브로모포름 (Bromoform, CHBr₃)과 브로마이드 (Bromide, Br⁻) 가. 브로모포름 (Bromoform, CHBr₃)구조: 브로모포름은 탄소(C) 중심에 수소(H) 하나와 브롬(Br) 세 개가 결합된 트리할로메탄입니다.성질: 무색 또는 약간 황색의 액체로, 물에 잘 녹지 않지만 유기용매에 잘 녹습니다. 독성이 있으며 발암 가능성이 있습니다.용도 및 발생: 주로 화학 실험실에서 사용되며, 염소 소독 과정에서 브롬 이온과 유기물이 반응할 때 생성될 수 있는 부산물입니다.나. 브로마이드 (Bromide, Br⁻)구조: 브로마이드는 브롬(Br) 원자의 음이온 형태로, 단순히 전자를 하나 얻어 음전하를 띠는 상태입니다.성질: 브로마이드는 염화나트륨(NaCl)처럼 소금의 형태로 존재하며, 브롬.. 2024. 11. 17.
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