【환경화학】 2022 국가공무원 5급(기술) 제6문

2022 국가공무원 5급(기술) 제6문^]

 

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a. 화학의 기초

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풀이항상감사해요 님 지적사항 수정 (22.09.21)

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Q. 지오스민(geosmin)의 화학 구조식은 아래와 같다. 다음 물음에 답하시오.

 

 

Q1. 수중에서 지오스민의 발생 원인과 환경적 중요성을 설명하시오.

 

A1. 

⑴ 지오스민의 발생 원인 : blue-green algae, 시아노 박테리아, 섬유성 박테리아 등

⑵ 지오스민의 중요성 : 후각적 역치가 0.4 ppb에 이를 만큼 상당히 쉽게 인지되는 악취성 물질. 퀴퀴한 냄새를 야기함

⑶ 지오스민의 환경적 중요성 : 먹이사슬에 따라서 사람을 비롯한 상위 동물에게도 도달함  

⑷ 비고 : 지오스민은 흙 속에 사는 스트렙토미세스, 방선균 등이 분비하는데, 비가 올 때 물에 씻겨져 나와 흙 냄새가 나게 함

 

Q2. 지오스민의 분자량을 구하고, 1 mM 지오스민 용액의 총유기탄소 농도(mg/L)를 계산하시오. (단, 용액 내에 다른 유기화합물들은 없다고 가정한다)

 

A2. 

⑴ 지오스민의 분자식 : C₁₂H₂₂O 

⑵ 지오스민의 분자량 : 12 × 12 + 22 × 1 + 1 × 16 = 144 + 22 + 16 = 182 g / mol

⑶ 1 mM 지오스민 용액의 총유기탄소 농도 : 다른 유기화합물과 비유기화합물은 없으므로 TOC = TC = 지오스민의 농도이다. 

 

C₁₂H₂₂O + 17O₂ → 12CO₂ + 11H₂O

TOC = TC = (1 mmol / L) × (182 g / mol) × (144) / 182 = 144 mg / L as C   

 

Q3. 1 mM의 지오스민을 오존(O₃)을 활용하여 제거하고자 한다. 지오스민을 이산화탄소와 물로 완전하게 산화시킬 때 필요한 오존의 이론적인 농도(mg/L)를 계산하시오. (단, 반응물은 지오스민과 오존, 생성물은 이산화탄소와 물만 존재한다)

 

A3. 

C₁₂H₂₂O + (34/3) O₃ → 12CO₂ + 11H₂O

필요한 오존의 농도 = (1 mmol / L) × (34/3) × (48g / mol) = 544 mg / L as O₃  

 

입력 : 2022.09.17 23:10