公害防止管理者 (水質関係) 汚水処理特論 練習問題 第29問: A 工場で、硫酸を 0.05 mol/L 含む酸性排水が 10 m³/h 発生している。この排水を水酸化ナトリウムで完全に中和するのに必要な水酸化ナトリウムの理

必要な水酸化ナトリウムは 40 kg/h です。硫酸は 2 価の酸で、H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O のとおり、硫酸 1 mol の中和に水酸化ナトリウム 2 mol が必要です。

排水 10 m³/h は 10,000 L/h なので、硫酸は 0.05 mol/L × 10,000 L/h = 500 mol/h、水酸化ナトリウムは 500 × 2 = 1,000 mol/h、質量は 1,000 mol/h × 40 g/mol = 40,000 g/h = 40 kg/h となります。「20 kg/h」は硫酸を 1 価の酸として 1:1 で計算した値、「49 kg/h」は中和に要する水酸化ナトリウムではなく排水中の硫酸の質量 (500 mol/h × 98 g/mol) を求めた値、「80 kg/h」は 2 倍を二重に掛けた値、「98 kg/h」は水酸化ナトリウムの物質量 1,000 mol/h に硫酸の式量 98 を掛けた値です。

実務では、酸の濃度が変動するので pH 計で注入量を制御し、理論量は薬品の貯蔵量や注入ポンプの容量の目安に使います。