수질환경기사 산화-환원반응 — ORP와 산소요구량

산화환원전위가 높을수록 산화력이 강하다. 주요 산화제의 세기는 불소 > 오존 > 염소 순이다. 환원 반응은 전위가 높은 전자수용체부터 일어나며, 산소 > 질산염 > 망간 > 철 > 황산염 순으로 소비된다. 질산염이 철이나 황산염보다 먼저 환원되는 이유도 이 순서에 있다.

글리신 C2H5O2N의 이론적 산소요구량은 탄소와 수소, 질소의 산화에 필요한 산소를 합산해 구한다. 분자량 75이므로 10g은 0.133몰이고, 탄소와 질소가 이산화탄소와 질산으로 완전 산화될 때 필요한 산소는 약 14.93g이다. 같은 비율로 15g에서는 약 22.4g이 된다. 질소가 암모니아로 남는 경우보다 질산까지 산화되는 경우에 산소요구량이 커지며, 분자 안에 들어 있는 산소는 요구량에서 빼야 한다.

트리할로메탄은 소독 과정에서 생기는 부산생성물이다. pH가 높아지고 온도가 높아질수록 생성량이 늘어나므로, pH가 높을수록 감소한다는 설명은 방향이 반대이다. 질산화 반응은 수소이온을 내놓아 알칼리도를 소모한다. 세균 광합성은 물 대신 황화수소 등을 수소 공여체로 사용하므로 산소를 발생시키지 않으며, 녹색식물의 산소 발생형 광합성과 구분한다.

열역학 제2법칙에 따라 자연 반응은 엔트로피가 증가하는 방향으로 진행되므로, 질서도가 커진다는 설명은 성립하지 않는다. 생분해성은 물질의 구조로 판단한다. 알코올, 전분, 에스테르는 미생물이 분해하기 쉬운 유기물이고, PCB는 할로겐을 포함한 합성 화합물로 난분해성에 해당한다.