파과점 염소주입 (Breakpoint Chlorination)

브레이크포인트 염소화: THM 생성 식 명확히 제시

물에 염소를 넣으면 4단계로 변해요. THM 생성 식을 명확히 제시하고 쉽게 이해해봐요!

THM 생성 식 명확히 제시

• THM 생성 일반 식:
  \( \text{Organic matter (e.g., humic acid)} + 3Cl_2 \rightarrow CHCl_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{HCl} \)
• 쉽게 뜯어보기:
  - 왼쪽: Organic matter(더러운 유기물) + 3Cl₂(염소 로봇 3개).
  - 오른쪽: CHCl₃(클로로포름, THM, y축 아님) + CO₂(공기 방울) + H₂O(물) + HCl(작은 쓰레기, y축 아님).
• 의미: 유기물과 염소가 반응해서 나쁜 물질(THM)이 생겨요. THM과 HCl은 둘 다 y축에 안 들어가요!

1단계 (0 ~ 1 mg/L): 더러운 물질 청소

• 그래프 해석: 염소 0 ~ 1 mg/L 넣었는데, 남은 염소 거의 0. 곡선이 안 올라가요.
• 화학식:
  \( 2Fe^{2+} + Cl_2 + 2H_2O \rightarrow 2Fe(OH)_3 + 2HCl \)
• 쉽게 뜯어보기:
  - 왼쪽: 2Fe²⁺(더러운 철 2개) + Cl₂(염소 로봇) + 2H₂O(물 2개).
  - 오른쪽: 2Fe(OH)₃(깨끗한 철 덩어리) + 2HCl(작은 쓰레기, y축 아님).
• 쉽게 이해: 염소 로봇이 더러운 철을 깨끗한 덩어리로 바꾸느라 다 사라졌어요!
• 그래프 의미: 남은 염소가 0이라 곡선이 0에 가까워요.

2단계 (1 ~ 5 mg/L): 약한 소독 팀 만들기

• 그래프 해석: 염소 1 ~ 5 mg/L 넣으니 남은 염소가 3 mg/L(B)까지 올라감. 곡선이 올라가서 B에서 제일 높아요.
• 화학식:
  \( Cl_2 + NH_3 \rightarrow NH_2Cl + HCl \)
• 쉽게 뜯어보기:
  - 왼쪽: Cl₂(염소 로봇) + NH₃(암모니아 친구).
  - 오른쪽: NH₂Cl(약한 소독 팀, y축에 반영) + HCl(작은 쓰레기, y축 아님).
• 쉽게 이해: 염소 로봇이 암모니아랑 손잡고 약한 소독 팀을 만들었어요!
• 그래프 의미: 소독 팀이 많아져서 남은 염소가 올라가요. B에서 제일 많아요!

3단계 (5 ~ 7 mg/L): 약한 소독 팀 깨지기

• 그래프 해석: 염소 5 ~ 7 mg/L 넣으니 남은 염소가 3 mg/L(B)에서 1 mg/L(C)로 내려감. 곡선이 내려가서 C에서 제일 낮아요.
• 화학식 1 (클로로아민 깨짐):
  \( 2NH_2Cl + Cl_2 \rightarrow N_2 + 4HCl \)
• 쉽게 뜯어보기:
  - 왼쪽: 2NH₂Cl(약한 소독 팀 2개) + Cl₂(새 염소 로봇).
  - 오른쪽: N₂(공기 방울) + 4HCl(작은 쓰레기, y축 아님).
• 화학식 2 (THM 생성):
  \( \text{Organic matter} + 3Cl_2 \rightarrow CHCl_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{HCl} \)
• 쉽게 뜯어보기:
  - 왼쪽: Organic matter(더러운 유기물) + 3Cl₂(염소 로봇 3개).
  - 오른쪽: CHCl₃(클로로포름, THM, y축 아님) + CO₂(공기 방울) + H₂O(물) + HCl(작은 쓰레기, y축 아님).
• 쉽게 이해: 새 염소 로봇이 소독 팀을 터뜨려서 공기 방울로 날아가게 했어요. 유기물과 염소가 나쁜 물질(THM)을 만들었어요!
• 그래프 의미: 소독 팀이 깨져서 남은 염소가 줄어들어요. C에서 제일 적어요!

4단계 (7 mg/L 이상): 진짜 히어로 되기

• 그래프 해석: 염소 7 mg/L 이상 넣으니 남은 염소가 1 mg/L(C)에서 쭉 올라감. 자유 염소가 많아요!
• 화학식:
  \( Cl_2 + H_2O \rightarrow HOCl + HCl \)
• 쉽게 뜯어보기:
  - 왼쪽: Cl₂(염소 로봇) + H₂O(물).
  - 오른쪽: HOCl(진짜 히어로, y축에 반영) + HCl(작은 쓰레기, y축 아님).
• 쉽게 이해: 염소 로봇이 진짜 히어로로 변신해서 물을 깨끗하게 지켜요!
• 그래프 의미: 진짜 히어로가 많아져서 남은 염소가 쭉 올라가요!

Breakpoint (C, 7 mg/L)

• 의미: 약한 소독 팀 다 없어지고 진짜 히어로가 나오는 순간.
• 시험 포인트: 여기서부터 물이 정말 깨끗해져요!

시험 대비 한 줄 요약

1. 0 ~ 1 mg/L: 더러운 물질 청소 → 염소 없음.
2. 1 ~ 5 mg/L: 약한 소독 팀 생성 → 염소 늘어남(B, 3 mg/L).
3. 5 ~ 7 mg/L: 소독 팀 깨짐 → 염소 줄어듦(C, 1 mg/L).
4. 7 mg/L 이상: 진짜 히어로 등장 → 염소 쭉 늘어남.
5. 파과점: 7 mg/L, 진짜 히어로 시작.