용수및하폐수처리) Glucose를 이용하여 질산성 질소를 탈질화하는 탈질반응에 대한 산화환원식을 완성하고 이때 발생하는 깁스 자유에너지 값이 얼마인지 말하라.

1. 생물학적 처리에 대한 다음에 답하라.

생물학적 처리는 폐수 처리에서 중요한 역할을 한다. 특히, 질소 제거를 위해 생물학적 탈질화는 널리 사용되는 방법이다. 이 과정에서는 미생물이 유기물질을 이용해 질소 화합물을 환원 시켜 기체 상태의 질소(N로 전환한다. 이러한 탈질화 과정에서 포도당(Glucose)과 같은 유기물질이 에너지원으로 사용된다. 탈질화의 일반적인 화학 반응식을 살펴보면, 포도당이 미생물에 의해 산화되면서 생기게 되는 전자들이 질소 화합물인 질산염(NO3-)을 환원시킨다. 이 반응은 다음과 같이 표현할 수 있다. C6H12O6 + 6 NO3- → 6 CO2 + 3 N2 + 6 H2O + 에너지 위 반응에서 포도당이 질산염과 반응하여 이산화탄소, 질소 기체와 물을 생성하며 에너지를 방출하는 것을 알 수 있다. 이러한 과정은 미생물이 적절한 환경에서 성장하고 활동할 수 있도록 해주는 중요한 생화학적 현상이다. 여기서 발생하는 Gibbs 자유 에너지는 탈질화 반응의 자발성을 판단하는 중요한 요소이다. Gibbs 자유 에너지가 0보다 낮으면 반응은 자발적으로 진행될 수 있다. 포도당의 산화와 질산염의 환원 반응을 통해 발생하는 Gibbs 자유 에너지는 약 -300 …