생물반응공학바이오화학제품제조기사 · 2021년05월15일 · 46/100
46.B+가 결합되어 있는 양이온교환수지 2g에 A+형태의 용질이 100 mM 들어있는 용액 100 mL를 가하였다. 이온교환 평형이 이루어진 후 용액 중의 A+의 잔류농도는 40 mM이었다. 이온교환수지 단위질량당 이온교환용량이 5meq/g 이라고 할 때 용질 B+의 이온교환평형상수는 약 얼마인가? (단, 평형상수 값은 A+와 비교하였을 때 이온교환수지의 B+에 대한 상대적인 선택도 (selectivity) αB/A를 의미한다.)
1
0.44정답
2
0.67
3
1.0
4
1.5
해설
수지의 이온교환용량 5 meq/g * 수지 2g = 10mmol (밀리당량이므로 노르말 농도로 계산해야하지만 A+, B+ 이온 모두 1가이므로 이하 몰농도로 표기) 초기 용액 A+=100mM*0.1L=10mmol 평형 시, 용액 잔류 A+=40mM*0.1L = 4mmol, B+=6mmol 수지 결합 A+=6mmol, B+=4mmol 선택도 alphaB/A=(B+ 수지 / A+ 수지) / (B+ 용액 / A+ 용액) = (4/6)/(6/4)=0.44 (선택도 alphaB/A<1이므로, 수지가 A+를 더 선호함)