Chemistry Labs

問題 1

下水処理場での廃水処理において、炭水化物 (CHX2O)n(\ce{CH2O})_n の45 %が完全に酸化されて COX2\ce{CO2} と HX2O\ce{H2O} になり、10 %が嫌気性発酵により2つの気体成分(COX2\ce{CO2} と CHX4\ce{CH4})に分解し、残り(45 %)は汚泥中に留まる。総ガス発生量は1日あたり16 m3^3(25 °C、100 kPa)である。1.1 汚泥に残る炭水化物の量は1日あたり何kgか? 1.2 メタンの燃焼熱(−882-882 kJ mol−1^{-1})を用いて、1日に生成するメタンの燃焼から得られるエネルギー量を計算せよ。1.3 廃水中の炭水化物濃度が 250 mg dm−3^{-3} であるとき、処理場で1日に処理される廃水の量を1日あたりの水 m3^3 で計算せよ。
ステップ 1/5: 1日のガスモル数
n(gas)=pVRT=100×103×168.314×298.15=645.5 moln(\text{gas}) = \dfrac{pV}{RT} = \dfrac{100\times 10^3 \times 16}{8.314 \times 298.15} = 645.5\ \text{mol}
分析

25 °C(298.15 K)、100 kPa で 16 m3^3 のガスは n=pV/RT=646n = pV/RT = 646 mol を含む。