중화 반응
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
중화 반응은 산과 염기가 반응하여 물과 염을 생성하는 화학 반응이다. 아레니우스 정의에 따르면, 산은 수소 이온을, 염기는 수산화 이온을 수용액에서 생성한다. 중화 반응은 강산과 강염기, 약산과 강염기, 강산과 약염기, 약산과 약염기 사이에서 발생하며, 반응하는 산과 염기의 세기에 따라 중화점의 pH가 결정된다. 중화 반응은 다양한 산업 및 일상생활에서 활용되며, 폐수 처리, 토양 pH 조절, 비료 생산, 이산화황 제거 등에 사용된다.
더 읽어볼만한 페이지
- 산염기화학 - 산 무수물
산 무수물은 두 분자의 산에서 물 분자가 제거되어 생성된 화합물로, 카르복실산 무수물과 무기산 무수물로 나뉘며 폴리에스터 합성 및 의약품 제조 등에 사용되는 다양한 종류가 존재하고, 가수분해 반응, 에스터 및 아미드 형성 반응 등 높은 반응성을 지닌다. - 산염기화학 - 산-염기 반응
산-염기 반응은 아레니우스, 브뢴스테드-로우리, 루이스, 우사노비치 등의 학자들이 각기 다른 관점(수용액 이온화, 양성자/전자쌍 주고받음, 이온 교환)으로 정의하며, 특히 루이스 정의는 다양한 화학 반응을 포괄적으로 설명할 수 있어 중요성이 강조된다. - 물 처리 - 양극 산화
양극 산화는 전압을 이용하여 물 속 유기물을 산화시키는 전기화학적 산화 과정으로, 직접 산화와 매개 산화 메커니즘을 통해 작동하며, 전극 재료에 따라 효율이 달라 수처리 등 다양한 분야에 응용되지만 경제성과 효율성을 고려해야 한다. - 물 처리 - 물 부족
물 부족은 인간 활동으로 인한 담수 자원의 부족 현상으로, 물리적 및 경제적 물 부족으로 구분되며, 물 스트레스, 물 위험과 함께 논의되고 환경적 물 요구량과 물 스트레스 지수로 측정된다. - 화학 반응 - 촉매
촉매는 화학 반응에서 자신은 소모되지 않으면서 반응 속도를 변화시키는 물질로, 활성화 에너지를 낮추는 새로운 반응 경로를 제공하여 반응 속도를 증가시키며, 균일계, 불균일계, 생체 촉매 등 다양한 종류가 있고 여러 산업 분야에서 활용된다. - 화학 반응 - 축합 반응
축합 반응은 두 작용기가 결합하며 작은 분자를 생성하고 제거되어 새로운 작용기를 형성하는 화학 반응으로, 중축합이나 탈수 축합으로 응용되며 에스터화, 아미드화, 알돌 축합 반응 등이 대표적이다.
| 중화 반응 | |
|---|---|
| 반응 정보 | |
| 유형 | 산-염기 반응 |
| 관련 | 산, 염기, 염, 물 |
| 상세 정보 | |
| 정의 | 산과 염기가 정량적으로 반응하는 화학 반응 |
| 특징 | pH 변화, 열 발생 |
| 결과 | 염과 물 생성 |
| 응용 | 화학 분석, 폐수 처리, 토양 개량 |
2. 정의
중화 반응은 산과 염기가 반응하여 물과 염을 생성하는 화학 반응이다. 산과 염기의 세기에 따라 생성물의 pH가 달라진다.
화학 반응에서 중화는 산과 염기 또는 알칼리 사이의 반응에 사용된다. 역사적으로 이 반응은 다음과 같이 표현되었다.
:산 + 염기(알칼리) → 염 + 물
예를 들어,
:
수용액에서 관련 물질이 해리되어 물질의 이온화 상태가 변한다는 것을 이해한다면 이 명제는 여전히 유효하다. 반응이 완결되므로, 즉 중화는 정량적인 반응이므로 화살표 기호 →가 사용된다.[1]
산이 중화될 때 첨가된 염기의 양은 처음에 존재하는 산의 양과 같아야 한다. 이 양의 염기를 당량이라고 한다. 산을 염기로 적정할 때 중화점을 당량점이라고도 한다.
일반적으로 농도 ''c''₁의 산 AH''n''이 농도 ''c''₂의 염기 B(OH)''m''과 반응하는 경우 부피는 다음과 같은 관계가 있다.
''n'' ''v''₁ ''c''₁ = ''m'' ''v''₂ ''c''₂
중화 반응에서 생성물의 pH가 반드시 7이 되는 것은 아니다. 강산과 강염기가 중화 반응을 하는 경우 중화점의 pH 농도는 7이 된다. 예를 들어 강산인 염산(HCl)과 강염기인 수산화나트륨(NaOH)이 반응하면 물과 염화나트륨(NaCl)이 생성된다.
:
이 반응에서 H₃O+ 나 OH- 에 농도 변화가 없기 때문에 최종 pH는 7이다.
약산과 강염기가 반응하는 경우 중화점의 pH 농도는 7보다 크다. 예를 들어 약산인 아세트산과 강염기인 수산화 나트륨이 반응하면 물, 나트륨 이온(Na+), 아세트산 이온(CH₃COO-)이 생성된다.
:
이 반응에서 아세트산 이온은 물을 가수 분해해서 수산화 이온(OH-)을 만들기 때문에 생성된 용액은 염기성이다.
반대로 약염기와 강산이 중화 반응을 하는 경우 중화점의 pH 농도는 7 미만이 된다. 예를 들어 약염기인 시안화 이온(CN-)과 강산인 염산이 반응하면 염화 이온(Cl-), 시안화수소산이 생성된다.
:
이 반응에서 시안화수소산은 물을 가수 분해해서 H₃O+ 이온을 나오게 하기 때문에 생성된 용액은 산성이다.
약산과 약염기가 중화 반응을 하는 경우에는 산과 염기의 농도에 따라 pH가 달라진다.
2. 1. 아레니우스 정의
아레니우스 정의에 따르면, 수용액에서 수소 이온(H⁺)을 내놓는 물질을 산이라 하고, 수산화물 이온(OH⁻)을 내놓는 물질을 염기라 한다. 염산과 황산은 아레니우스 산의 대표적인 예시이다. 이들은 수용액에서 다음과 같이 이온화한다.:
:
수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화세슘(CsOH) 등은 아레니우스 염기의 대표적인 예시이다. 이들은 수용액에서 다음과 같이 이온화한다.
:
:
2. 2. 브뢴스테드-로우리 정의
브뢴스테드-로우리 산-염기 이론에 기초한 일반적인 정의는 다음과 같다.[1]AH + B → A + BH
각 종 A, AH, B 또는 BH가 전하를 띠거나 띠지 않을 수 있으므로 이러한 일반적인 표현식에서는 전하가 생략된다. 황산의 중화는 구체적인 예를 제공한다. 이 경우 두 가지 부분 중화 반응이 가능하다.[1]
H₂SO₄ + OH⁻ → HSO₄⁻ + H₂O
HSO₄⁻ + OH⁻ → SO₄²⁻ + H₂O
전체적으로: H₂SO₄ + 2 OH⁻ → SO₄²⁻ + 2 H₂O
이 정의에 따르면, 산(AH)은 양성자(H⁺)를 내놓는 물질(양성자 주개)이고, 염기(B)는 양성자를 받는 물질(양성자 받개)이다.[1] 산 AH가 중화된 후에는 용액에 산 분자(또는 분자의 해리에 의해 생성된 수소 이온)가 남아 있지 않다.[1]
2. 3. 비수용매 반응
물이 아닌 다른 용매에서도 중화 반응이 일어날 수 있다. 비수용매 반응에서는 물이 생성되지 않지만, 반드시 프로톤 주개가 존재한다(브뢴스테드-로우리 산염기 이론 참조). 산과 염기의 정의에는 여러 종류가 있으므로, 여러 반응을 중화 반응으로 간주할 수 있다. 다음 반응은 모두 다른 정의하에서 중화 반응으로 간주할 수 있다.:
:
:
:
3. 중화 반응의 종류
중화 반응은 산과 염기가 반응하여 염과 물을 생성하는 반응이다. 하지만 중화 반응의 결과가 항상 중성(pH 7)이 되는 것은 아니다. 중화 반응의 종류는 다음과 같다.
- 강산과 강염기의 중화 반응: pH가 7에 가까운 중성 용액이 생성된다. 이 경우 수소 이온(H⁺)과 수산화 이온(OH⁻)이 반응하여 물(H₂O)을 생성한다.
- 약산과 강염기의 중화 반응: 약염기성(pH > 7) 용액이 생성된다. 약산은 완전히 해리되지 않기 때문에, 생성된 짝염기가 물과 반응하여 수산화 이온(OH⁻)을 생성하여 용액이 염기성을 띠게 된다.
- 강산과 약염기의 중화 반응: 약산성(pH < 7) 용액이 생성된다. 약염기는 완전히 해리되지 않기 때문에, 생성된 짝산이 물과 반응하여 수소 이온(H₃O⁺)을 생성하여 용액이 산성을 띠게 된다.
- 약산과 약염기의 중화 반응: 산과 염기의 상대적인 세기에 따라 생성되는 용액의 pH가 달라진다.
화학 반응에서 중화는 산과 염기(또는 알칼리) 사이의 반응을 의미하며, 역사적으로 다음과 같이 표현되었다.
: 산 + 염기(알칼리) → 염 + 물
중화 반응의 예시는 다음과 같다.
:
:
:
:
3. 1. 강산과 강염기의 중화 반응
염산(HCl)과 같은 강산은 수용액에서 완전히 해리되며, 수산화나트륨(NaOH)과 같은 강염기 역시 수용액에서 완전히 해리된다. 따라서 강산과 강염기가 반응하면, 다음과 같이 쓸 수 있다.:H+ + OH− → H2O
예를 들어 염산과 수산화나트륨의 반응에서는 나트륨 이온(Na+)과 염화 이온(Cl−)은 반응에 직접 참여하지 않는다. 히드로늄 이온을 고려하면, 중화 반응은 다음과 같이 표현할 수 있다.
:H3O+ + OH− → 2H2O
강산이 강염기로 중화되면 용액에는 과잉의 수소 이온이 남지 않으므로, pH는 7에 가까운 중성 용액이 된다. 이때 정확한 pH 값은 용액의 온도에 따라 달라진다.
이러한 형태의 반응의 예로는 수산화나트륨과 염산의 반응이 있으며, 반응식은 다음과 같다.
:
이 반응에서 물과 소금(염화나트륨)이 생성된다.
중화 반응은 발열 반응이며, 반응 H+ + OH− → H2O의 표준 엔탈피 변화는 −57.30 kJ/mol이다.
3. 2. 약산과 강염기의 중화 반응
약산과 강염기가 반응하면 약염기성(pH > 7) 용액이 된다. 예를 들어 약산인 아세트산(CH₃COOH)과 강염기인 수산화 나트륨(NaOH)이 반응하면 다음과 같다.[2]: CH₃COOH + NaOH → Na⁺ + H₂O + CH₃COO⁻
이 반응에서 생성된 아세트산 이온(CH₃COO⁻)은 물을 가수 분해해서 수산화 이온(OH⁻)을 만드는 강염기이므로, 생성된 용액은 염기성을 띤다.[2]
: CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻
약산 HA는 물에 녹았을 때 완전히 해리되지 않고, 다음과 같은 평형 혼합물을 생성한다.
: HA + H₂O ⇌ H₃O⁺ + A⁻
아세트산이 대표적인 약산의 예이다. 약산과 강염기의 중화 반응(HA + OH⁻ → H₂O + A⁻)으로 생성되는 용액의 pH는 강산의 경우처럼 7에 가깝지 않고, 산의
강염기로 약산을 적정할 때 종말점에 접근함에 따라 pH가 더 가파르게 상승한다. 종말점에서 적정액의 양에 대한 pH 곡선의 기울기는 최대가 된다. 종말점은 pH가 7보다 크므로, 페놀프탈레인과 같이 높은 pH에서 색이 변하는 지시약을 사용하는 것이 적합하다.[2]
3. 3. 강산과 약염기의 중화 반응
약염기와 강산이 중화 반응을 하는 경우 중화점의 pH 농도는 7 미만이 된다. 예를 들어 약염기인 시안화 이온(CN-)과 강산인 염산이 반응하면 염화 이온(Cl-), 시안화수소산이 나오게 된다.[1]CN- + HCl → Cl- + HCN
Cl-는 다른 이온과 반응하지 않는 이온이다. 그러나 시안화수소산은 물을 가수 분해해서 H₃O+ 이온을 생성하는 약산이다.[1]
HCN + H₂O ⇌ CN- + H₃O+
따라서, 생성된 용액은 산성이다.[1]
3. 4. 약산과 약염기의 중화 반응
약산과 약염기가 반응하면 산과 염기의 상대적인 세기에 따라 pH가 결정된다. 예를 들어 약염기인 시안화 이온(CN-)과 약산인 아세트산(CH₃COOH)이 반응하는 경우를 생각해 보자. 이 반응에서는 시안화수소산(HCN)과 아세트산 이온(CH₃COO-)이 생성된다.CN- + CH₃COOH ⇌ HCN + CH₃COO-
아세트산(CH₃COOH) (pKa=4.75)이 시안화수소산(HCN) (pKa=9.2)보다 강한 산이기 때문에, 중화점의 pH 농도는 7 미만이 된다.
아세트산 이온(CH₃COO-)은 물과 반응하여 아세트산과 수산화 이온(OH-)을 생성한다.
CH₃COO- + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH-
이 반응으로 인해 생성된 용액은 염기성을 띠게 된다.
약산이 같은 양의 약염기와 반응할 때, 완전 중화가 항상 일어나는 것은 아니다. 평형 상태에 있는 각 물질의 농도는 반응의 평형 상수 ''K''에 따라 달라진다.
HA + B ⇌ A⁻ + BH⁺
벤조산 (''K''a,A = 6.5 × 10⁻⁵)을 암모니아 (암모늄의 ''K''a,B = 5.6 × 10⁻¹⁰)로 중화하는 경우, ''K'' = 1.2 × 10⁵ >> 1이므로 벤조산의 99% 이상이 벤조산염으로 전환된다.
4. 중화점
산과 염기가 완전히 반응하여 중화되는 지점을 중화점이라고 한다. 중화점은 당량점과 일치한다.[2] 산을 염기로 적정할 때 중화점을 당량점이라고도 부른다.[2]
5. 중화 적정
중화 적정은 중화 반응을 이용하여 산이나 염기의 농도를 알아내는 실험 방법이다. 산과 염기가 반응하여 염과 물이 생성되는 중화 반응의 특성을 이용하며, 반응이 완결되는 지점인 당량점을 찾아 농도를 계산한다.[2]
강산과 강염기가 반응하는 경우, 중화점에서의 용액은 중성 용액이 되며 pH는 7에 가깝다. 하지만 약산이나 약염기가 포함된 중화 반응에서는 중화점의 pH가 7과 달라질 수 있다. 예를 들어, 약산을 강염기로 적정하는 경우 중화점의 pH는 7보다 크고, 약염기를 강산으로 적정하는 경우 중화점의 pH는 7보다 작다.[2]
중화점은 pH 지시약을 사용하여 확인할 수 있다. 지시약은 용액의 pH에 따라 색깔이 변하는 물질로, 중화점 부근에서 색깔 변화를 관찰하여 중화점을 찾는다. 강산-강염기 적정에는 메틸 오렌지나 페놀프탈레인 등 다양한 지시약을 사용할 수 있지만, 약산-강염기 적정에는 페놀프탈레인과 같이 염기성 영역에서 색이 변하는 지시약을 사용해야 한다.[2]
당량점에서는 산의 가수(n), 산의 부피(v₁), 산의 농도(c₁)와 염기의 가수(m), 염기의 부피(v₂), 염기의 농도(c₂) 사이에 다음과 같은 관계가 성립한다.
: ''n'' ''v''₁ ''c''₁ = ''m'' ''v''₂ ''c''₂
5. 1. 중화 적정 곡선
산 염기 반응을 그래프로 나타낸 것이다. x축은 산 또는 염기의 양이 되며 y축은 pH가 된다. 산-염기 중화적정에서 가해준 산 또는 염기의 부피에 따른 용액의 pH변화를 나타낸 곡선이다.
약산 HA는 물에 녹았을 때 완전히 해리되지 않는 산이다. 대신 다음과 같은 평형 혼합물이 생성된다.
: HA + H₂O ⇄ H₃O⁺ + A⁻
아세트산이 약산의 예이다.
: HA + OH⁻ → H₂O + A⁻
위 반응으로 생성되는 중화된 용액의 pH는 강산과 같이 7에 가깝지 않고 산의 산 해리 상수 ''K''ₐ에 따라 달라진다. 적정의 종말점 또는 당량점에서의 pH는 다음과 같이 계산할 수 있다. 종말점에서 산은 완전히 중화되므로 분석적 수소 이온 농도 ''T''ₕ는 0이고 짝염기 A⁻의 농도는 산의 분석적 또는 공식 농도 ''T''ₐ와 같다. 즉, [A⁻] = ''T''ₐ이다. 산 HA의 용액이 평형 상태일 때, 정의에 따라 농도는 다음 식으로 관련된다.
: [A⁻][H⁺] = ''K''ₐ[HA]
: p''K''ₐ = −log ''K''ₐ
용매(예: 물)는 용해된 산의 농도보다 농도가 훨씬 크다는 가정 하에 ([H₂O] ≫ ''T''ₐ) 정의 식에서 생략된다. 그러면 수소 이온의 질량 균형 방정식은 다음과 같이 쓸 수 있다.
: ''T''ₕ = [H⁺] + [A⁻][H⁺]/''K''ₐ − ''K''ʷ/[H⁺]
여기서 ''K''ʷ는 물의 자체 해리 상수를 나타낸다. ''K''ʷ = [H⁺][OH⁻]이므로 ''K''ʷ/[H⁺] 항은 수산화 이온의 농도인 [OH⁻]와 같다. 중화 시 ''T''ₕ는 0이다. 방정식의 양변에 [H⁺]를 곱하면 다음과 같이 된다.
: [H⁺]² + ''T''ₐ[H⁺]²/''K''ₐ − ''K''ʷ = 0
그리고 재배열하고 로그를 취하면 다음과 같다.
: pH = 1/2 p''K''ʷ + 1/2 log (1 + ''T''ₐ/''K''ₐ)
묽은 약산 용액의 경우 1 + ''T''ₐ/''K''ₐ 항은 좋은 근사치로 ''T''ₐ/''K''ₐ와 같다. p''K''ʷ = 14이면 다음과 같다.
: pH = 7 + (p''K''ₐ + log ''T''ₐ)/2
이 방정식은 다음 사실을 설명한다.
- 종말점에서의 pH는 주로 산의 세기 p''K''ₐ에 따라 달라진다.
- 종말점에서의 pH는 7보다 크며 그림에서 볼 수 있듯이 산의 농도 ''T''ₐ가 증가함에 따라 증가한다.
강염기로 약산을 적정할 때 종말점에 접근함에 따라 pH가 더 가파르게 상승한다. 종말점에서 적정액의 양에 대한 pH 곡선의 기울기는 최대가 된다. 종말점은 pH가 7보다 크므로 사용하기에 가장 적합한 지시약은 페놀프탈레인과 같이 높은 pH에서 색이 변하는 지시약이다.[2]
6. 지시약
pH 변화에 따라 색깔이 변하는 물질로, 중화점을 확인하는 데 사용된다. 페놀프탈레인은 강염기로 약산을 적정할 때, 메틸오렌지는 약염기를 적정할 때 사용되는 대표적인 지시약이다.[2]
7. 중화 반응의 이용
중화 반응은 일상생활과 산업 현장에서 매우 다양하게 활용된다.
- '''제산제'''는 과도한 위산 (HCl)을 중화하여 속쓰림을 완화한다. 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 복용하여 위산을 중화하기도 한다.[3]
- '''나노물질 합성''': 중화 반응열을 이용하여 금속 전구체의 화학적 환원을 촉진한다.[3]
- '''최종 제조''': 품질 관리 공정에서 제품 부식 방지를 위해 산 처리 후 중화 과정을 거친다.
이 외에도, 소화 과정에서 췌장이 탄산수소염을 분비하여 산성 환경을 중화하는 것 역시 중화 반응의 중요한 예시이다.
7. 1. 일상 생활에서의 중화 반응
- 레몬 즙은 생선의 비린내를 없애는데 사용된다. 생선 비린내의 주성분은 트리메틸아민이라는 염기성 물질이므로, 산성인 레몬즙을 뿌려 중화시킬 수 있다.[3]
- 벌에 쏘이거나 벌레에 물렸을 때는 암모니아수를 바른다. 말벌과 꿀벌은 독이나 침의 성질이 각각 염기성과 산성이므로, 상황에 맞는 약을 사용해야 한다.[3]
- 위액이 과다 분비되면 제산제(주성분: 수산화마그네슘, 탄산수소나트륨 등 염기성 물질)를 복용하여 위산을 중화시킨다.[3]
- 산성화된 호수나 토양에는 석회 가루(주성분: 산화칼슘 또는 탄산칼슘)를 뿌려 중화시킨다. 수국과 같이 토양의 산성도에 따라 색이 변하는 꽃을 재배할 때 의도적으로 사용하기도 한다.[3]
- 비누로 머리를 감아 머리카락이 뻣뻣해졌을 때는 식초를 몇 방울 떨어뜨린 물에 머리를 헹군다.[3]
- 신 김치에는 달걀 껍데기(주성분: 탄산칼슘)를 넣어 신맛을 줄인다.[3]
- 변기 때는 산성을 띠므로, 염기성 물질인 변기 세정제를 사용하여 중화시켜 제거한다.[3]
- 양치할 때는 염기성인 치약을 사용하여 산성인 입안을 중화시킨다.[3]
7. 2. 산업에서의 중화 반응
산업에서 중화 반응은 폐수 처리, 토양 개량, 비료 생산 등 다양한 분야에서 활용된다.- 폐수 처리: 폐수 처리 과정에서 발생하는 산 또는 염기를 중화 반응을 통해 중화시켜 환경 오염을 방지한다.
- 토양 pH 조절: 산성 토양에 석회석(탄산칼슘)이나 소석회(수산화칼슘)를 사용하여 중화시켜 식물이 잘 자랄 수 있는 환경을 조성한다.[6]
- 비료 생산: 황산(H₂SO₄) 또는 질산(HNO₃)을 암모니아(NH₃)로 중화하여 황산암모늄 또는 질산암모늄을 만든다. 이들은 비료로 사용되는 염이다.[7]
- 이산화황 제거: 석탄 연소 과정에서 발생하는 이산화황은 산성비의 원인이 된다. 스크러버는 이산화황 배출을 줄이는 장치이다.[8]
이 외에도 나노물질 합성에서 중화 반응열을 이용하거나, 제품 부식 방지를 위해 산 처리 후 중화 과정을 거치기도 한다.[3]
7. 2. 1. 대한민국 산업 발전과 중화 반응
대한민국은 급격한 산업화 과정에서 발생한 다양한 환경 문제를 해결하기 위해 중화 반응 기술을 적극적으로 활용해 왔다. 특히, 제철 산업, 화학 산업 등에서 발생하는 폐수 및 배기가스 처리에 중화 반응이 핵심적인 역할을 수행하고 있으며, 이는 환경 보호와 지속 가능한 발전에 기여하고 있다.수처리에서는 폐수 배출 시 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 중화가 이루어진다. pH 조절에는 탄산칼슘, 산화칼슘, 수산화마그네슘, 탄산수소나트륨 등의 물질이 사용된다.
산업에서는 석탄 연소의 부산물인 이산화황이 대기 중에서 수증기와 결합하여 산성비로 내린다. 이산화황 배출을 억제하기 위해 스크러버라는 장치가 굴뚝에서 나오는 가스를 포집한다. 이 장치는 먼저 탄산칼슘을 연소실로 보내는데, 여기서 탄산칼슘은 분해되어 산화칼슘(석회)과 이산화탄소가 된다. 생성된 석회는 그 후 이산화황과 반응하여 아황산칼슘을 생성한다. 석회의 현탁액은 혼합물에 분사되어 슬러리가 되고, 아황산칼슘 및 미반응 이산화황을 제거한다.[8]
7. 2. 2. 수처리 및 폐수 처리
폐수 처리 과정에서 발생하는 산 또는 염기는 중화 반응을 통해 중화시켜 환경 오염을 방지한다. 폐수 처리에 사용되는 대표적인 화학 물질로는 탄산칼슘, 산화칼슘, 수산화마그네슘, 탄산수소나트륨 등이 있다.[3] 이들은 폐수의 pH를 조절하는 데 사용되며, 폐수의 특성에 따라 적절한 중화 화학 물질을 선택하는 것이 중요하다.7. 2. 3. 토양 pH 조절
토양은 식물의 생장에 큰 영향을 주는데, 산성화된 토양에서는 식물이 잘 자라기 어렵다. 따라서 산성화된 토양에 석회 가루(산화칼슘, 탄산칼슘)를 뿌려 중화시켜 식물이 잘 자랄 수 있도록 돕는다.[6]수국은 토양의 pH에 따라 꽃의 색깔이 변하는 특성이 있는데, 이러한 수국의 특성을 이용하여 토양의 pH를 조절하여 원하는 색의 수국 꽃을 얻을 수 있다.
7. 2. 4. 비료 생산
식물의 생육을 촉진하는 비료는 황산이나 질산을 암모니아와 반응시켜 황산암모늄이나 질산암모늄을 만드는 방식으로 제조된다.[7] 이들은 비료로 사용되는 염이다.7. 2. 5. 이산화황 제거
산업에서는 석탄 연소 과정에서 발생하는 이산화황이 대기 중 수증기와 결합하여 황산을 생성하고, 이는 산성비의 원인이 된다.[8] 이러한 이산화황 배출을 줄이기 위해 스크러버라는 장치가 사용된다.[8] 스크러버는 먼저 탄산칼슘을 연소실에 투입하여 산화칼슘(석회)과 이산화탄소로 분해시킨다.[8] 생성된 산화칼슘은 이산화황과 반응하여 아황산칼슘을 생성한다.[8] 그 후, 석회 현탁액을 혼합물에 분사하여 슬러리를 만들고, 이 슬러리가 아황산칼슘 및 반응하지 않은 이산화황을 제거한다.[8]참조
[1]
논문
Acidity of Strong Acids in Water and Dimethyl Sulfoxide
2016-05-06
[2]
서적
Chemical Principles
https://archive.org/[...]
Houghton Mifflin Company
[3]
논문
Self-Heating Approach to the Fast Production of Uniform Metal Nanostructures
2016-01-01
[4]
서적
Review of Organic Functional Groups: Introduction to Medicinal Organic Chemistry
Lippincott Williams & Wilkins
[5]
웹사이트
Group 2: Alkaline Earth Metals
http://scienceaid.co[...]
[6]
웹사이트
Neutralisation ? ‘curing acidity’ ? Acids, alkalis and salts ? Intermediate ? Experiments
http://www.practical[...]
2010-12-10
[7]
웹사이트
Reversible Reactions, Chemical Equilibrium, Ammonia & Nitric acid, their Manufacture and Uses e.g. in Artificial Fertilisers
http://www.docbrown.[...]
[8]
문서
2012-11-01
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com