貯水量1000万トンのダムに25トンのNaOHを投げ込みました

さて、頭が錆付かないようたまにはお勉強でもしましょうか。
使ってこその知識です。
高校で化学をやった人は是非ともチャレンジしてみてくださいな。

◆練習問題
1Lの水が入ったビーカーに2.5gの水酸化ナトリウム（NaOH）を溶かしました。
さて、このとき溶液のpHはいくらになるでしょうか？
NaOHの分子量40.0、電離度は１とします。



高校レベルの化学の問題です。
2.5gのNaOHを1Lの水に溶かせば0.0625mol/L
水酸化物イオン濃度が10^-1.2mol/LなのでpH12.8となります。
ちなみにこの位のpHの水溶液だとアルカリ性が強く皮膚も溶けますので取り扱いには注意が必要です。
ここまではよろしいでしょうか？

それでは実地演習に移ります。　
　
　
お題はこちら、中国でのNaOH流出事故です。
CNN.co.jp : 化学品積載トラックがダムに転落、水源汚染　中国 ? - ワールド

北京（ＣＮＮ）　中国北西部の陝西省韓城で２５日夜、毒性の高い水酸化ナトリウム２５トンを積んだトラックが道路からダムに転落し、車に乗っていた１人が即死、１人が重傷を負ったうえ、１０万人の水がめとなっている貯水池が汚染された。新華社が２６日、同省環境当局者の発言として伝えた。

事故現場付近の道路は雨のため、スリップ事故を起こしやすい状態だった。

貯水池はダムから５キロの地点にあり、同省政府はアルカリ性の水酸化ナトリウムを中和するため、現場に塩酸１０トンを運び込んだ。

犠牲者に黙祷。
この前は塩酸を数十トン河にぶちまけていましたが、今度は水酸化ナトリウムですか。
ずさんな管理を何とかしないと、そのうちもっとやばいものをひっくり返すんじゃないかと心配です。


さて、ここで問題です。
（１）貯水量1000万トンのダムに25トンの水酸化ナトリウムが投下された場合、pHはいくつになるでしょうか？
（２）また、この汚染は12mol/Lの濃塩酸10トンで中和可能でしょうか？
元の水中pHは7.0とし、環境中の他の物質による影響は考慮しなくて構いません。また、中和反応は完全に進行するものとします。




◆答え
（１）ダムのpHはどうなる？
対数計算が面倒なことを除けば練習問題とそれほど変わりません。
水酸化物イオン濃度がさっきの1000分の1になるだけです。
ゆえに（１）のpHは9.8になります。
手についても少しヌルヌルする程度ですが、まだまだ環境への影響を無視できる濃度じゃありません。
だから何とか少しでも中和しようとする努力は間違いではありません。

（余談ですが、同程度のpHでアルカリが皮膚を溶かす効果を利用した美肌の湯と称される温泉もあります）

（２）10トンの塩酸で中和できるのか？
さて、問題は水酸化物イオン濃度10^-4.2mol/Lの溶液1000万トンに12mol/L濃度の塩酸10トンをぶちこんでどこまで中和できるかなのですが…
残念ながら、この量では足りません。
計算すればすぐに分かるとおり、pHは9.7とほとんど変動しません。
完全に中和しようと思ったら今の五倍、50トンは必要です。


多分地元の行政機関は、貯水池だけ何とかして飲料用水だけでも確保しようとしているのでしょうが、これでは環境への影響がかなり心配です。このダムの水質が元々酸性寄りだったり、あるいは水中に多量のキレート成分が含まれていたりする可能性でも祈りますか。


…それにしても、あの国はそのうち公害で国が傾くんじゃなかろうか。