염산(HCl) 희석 방법

사업 현장에서 염산(HCl) 35% 농도를 많이 사용하고 있지만 경우에 따라서는 10% 등 원액을 희석하여 사용할 필요가 있어 이에 대한 염산 희석액을 제조하는 방법에 대해 공유하고자 한다.

 

 

 

염산(HCl) 희석 방법

염산(HCl) 주요 물성

염산 농도별 주요 물성은 다음 표와 같다.

<표 1> Miscellaneous Physical Properties

 

 

Dilution Table 이용

다음의 Dilution Table(<표 2>)을 사용하여 몇 가지 표준 용액을 만드는 데 사용되는 산과 물의 양을 빠르게 정할 수 있다.

 

<표 2> Dilution Table for Muriatic Acid

 

● Table 사용 방법

Ex) 20°Bé 원액 산에서 7 ½% 희석 산 1,000gal을 만들려면 원액 산 213gal과 물 790gal을 사용한다.

* 산 gal과 물 gal을 합하면 총 1,000gal이 넘지만, 혼합하면 1,000gal의 희석 산만 생성된다.

 

● °Bé (Baumé, 보메)  

 - Baumé degree는 원래 60°F(16°C)의 물에 있는 염화나트륨의 질량 백분율을 나타낸다.

 - room temp.에서 물의 밀도는 거의 0 °Bé이다.

 - 비중(specific gravity, s.g., 물의 비중, 물에 대한 밀도)과 Baumé degree(등급) 사이의 관계는 온도의 함수이고, 60°F(16°C)에서는 다음과 같은 관계가 있다.

 

 

● 염산 °Bé (Baumé, 보메)  와 비중 관계

<표 3> Hydrochloric Acid Equivalent Properties

 

 

 

계산식 사용

표에 표시되지 않은 값은 아래 공식을 사용하여 계산할 수 있다.

 

1. 더 낮은 강도의 산으로 희석:

A = 조정할 산 용액(Acid solution to be adjusted)

B = 원하는 산 용액(Desired acid solution)

 

● 필요한 물의 양(Lbs.) = (Lbs. A)x(%HCl A - HCl B) / (%HCl B)

                                     = (Lbs. A)x{ (%HCl A  / %HCl B) - 1}

 

Ex 1)

35.21% HCl 1000gal을 12% HCl로 희석할 때 얼마나 많은 물이 필요한가?

 

A = 35.21% HCl (22º Bé acid, from Dilution Table)

B = 12.0% HCl

Lbs. A = gals. of A x specific gravity (from Dilution Table) x 8.34

= 1000 gallons x 1.1789 x 8.34

= 9832 pounds.

 

Lbs. of water required = (9832 lbs) (35.21%-12.0%)/ 12.0%

=19,016 lbs. of water required

 

Gallons of water = lbs. of water / 8.34 lbs./gallon

= 19,016 lbs. / 8.34

= 2280 Gallons

 

Ex 2)

35% HCl 용액 20톤을 10% HCl 용액으로 희석할 때 얼마나 많은 물이 필요한가?

 

톤 of water required = (2톤) (35%-10%)/ 10%

=50 톤 of water required

 

 

2. 더 높은 강도의 산으로 조정:

A = 조정할 산성 용액(Acid solution to be adjusted)

B = 원하는 산성 용액(Desired acid solution)

C = 더 높은 강도의 스톡 산(Stock acid of higher strength)

 

● Lbs. of stock solution = (Lbs. A) x (%HCl B - %HCl A) / (%HCl C - %HCl B)

 

Ex 3)

7.15% HCl 500gal을 12% HCl로 조정할 때, 31.64% HCl 을 얼마나 사용해야 하나?

 

A = 7.15% HCl

B = 12% HCl

C = 31.64% HCl (20.1 Bé acid., from Dilution Table)

 

Lbs. A = gallons of A x specific gravity (from Equivalent Properties) x 8.34

= 500 gallons x 1.0357 x 8.34

= 4319 lbs.

 

Lbs. of C required = (4319 lbs.) (12% - 7.15%) / (31.64% - 12%)

= 1067 lbs. of 31.64% HCl(20.1 Bé acid)

 

Gallons of C = Lbs. of C / (Specific gravity x 8.34 lbs./gallon)

= 1067 lbs. /(1.1609 x 8.34)

= 110 Gallons of 31.64% HCl(20.1 Bé acid)

 

 

 

 

Reference : OxyChem, Hydrochloric Acid Handbook