목차
PART 1 환경공학을 위한 기초화학 1
CHAPTER 1 서론 ... 3
1.1. 물 ... 3
1.2. 폐수 및 하천오염의 관리 ... 5
1.3. 산업 및 유해 폐기물 ... 6
1.4. 대기 오염 및 지구 환경 변화 ... 7
1.5. 요약 ... 8
CHAPTER 2 일반화학의 기초개념 ... 9
2.1. 원소, 원소기호, 원자량, 그램 원자량 ... 9
2.2. 화합물, 화학식, 분자량, 그램 분자량, 몰, 당량 ... 10
2.3. Avogadro 수 ... 12
2.4. 원자가, 산화상태 및 결합 ... 12
2.5. 명명법 ... 15
2.6. 화학반응식 : 중량관계 및 질량과 전하의 보전 ... 17
2.7. 산화-환원 반응식 ... 17
2.8. 금속과 비금속 ... 24
2.9. 기체 법칙 ... 24
2.10. 용액 ... 27
2.11. 평형과 Le Chatelier의 원리 ... 30
2.12. 활동도와 활동도 계수 ... 31
2.13. 평형 상수식의 응용 ... 33
2.14. 화학평형의 이동방법 ... 43
2.15. 양쪽성 수산화물 ... 46
연습문제 ... 47
참고문헌 ... 54
CHAPTER 3 물리화학의 기초개념 ... 55
3.1. 서론 ... 55
3.2. 열역학 ... 55
3.3. 액체의 증기압 ... 67
3.4. 표면장력 ... 69
3.5. 이성분 혼합물 ... 71
3.6. 액체에서 고체의 용해 ... 74
3.7. 막 공정 : 삼투 및 투석 ... 75
3.8. 용매 추출의 원리 ... 79
3.9. 전기화학 ... 81
3.10. 반응 속도론 ... 92
3.11. 촉매작용 ... 104
3.12. 흡착 ... 104
연습문제 ... 113
참고문헌 ... 121
CHAPTER 4 화학평형의 기초개념 ... 122
4.1. 서론 ... 122
4.2. 평형 계산의 한계 ... 122
4.3. 이온 활동도계수 ... 123
4.4. 평형문제의 풀이 ... 126
4.5. 산과 염기 ... 130
4.6. 완충제 ... 173
4.7. 완충값 ... 175
4.8. 착물형성 ... 177
4.9. 염의 용해도 ... 187
4.10. 산화-환원 반응 ... 204
4.11. 컴퓨터를 이용한 평형 문제 해석 ... 214
연습문제 ... 215
참고문헌 ... 229
CHAPTER 5 유기화학의 기초개념 ... 231
5.1. 서론 ... 231
지방족화합물
5.2. 탄화수소 ... 235
5.3. 알코올 ... 243
5.4. 알데하이드와 케톤 ... 248
5.5. 산 ... 252
5.6. 에스터 ... 257
5.7. 에터 ... 258
5.8. 할로젠화 알킬과 할로젠화 지방족 화합물 ... 259
5.9. 질소 화합물 ... 264
5.10. 고리 지방족 화합물 ... 267
5.11. 머캅탄 또는 싸이오알코올 ... 268
방향족화합물
5.12. 서론 ... 268
5.13. 방향족 탄화수소 ... 271
5.14. 페놀 ... 275
5.15. 방향족 알코올, 알데하이드, 케톤 및 산 ... 278
헤테로고리 화합물
5.16. 간단한 질소 화합물 ... 280
5.17. 헤테로 고리화합물 ... 282
5.18. 염료 ... 285
식품 및 관련화합물들
5.19. 개요 ... 285
5.20. 탄수화물 ... 285
5.21. 유지와 납 ... 291
5.22. 단백질과 아미노산 ... 294
세탁제
5.23. 세탁제 ... 300
5.24. 비누 ... 301
5.25. 합성세제 ... 301
농약
5.26. 농약 ... 304
5.27. 유기염소계 농약 ... 305
5.28. 유기인계 농약 ... 307
5.29. 카밤산계 농약 ... 308
5.30. s-트라이아진류 ... 309
5.31. 농약의 생물학적 분해성 ... 309
5.32. 약리활성 화학물질과 내분비교란성 화학물질 ... 310
환경과 처리공정계에서의 유기물질의 거동
5.33. 서론 ... 314
5.34. 유기물질의 최종 형태 ... 315
5.35. 구조-활성도 관계식과 물성-활성도 관계식 ... 330
연습문제 ... 336
참고문헌 ... 343
CHAPTER 6 생화학의 기초개념 ... 345
6.1. 서론 ... 345
6.2. 효소 ... 346
6.3. 보조인자 ... 348
6.4. 온도의 영향 ... 349
6.5. pH ... 351
6.6. 주요 원소들과 미량 원소들 ... 352
6.7. 생분해 ... 353
6.8. 탄수화물의 생화학 ... 355
6.9. 단백질의 생화학 ... 356
6.10. 유지의 생화학 ... 357
6.11. 일반적인 생화학 대사 경로 ... 359
6.12. 박테리아의 성장과 에너지 ... 367
6.13. 새로운 생물학적 변환경로 ... 371
6.14. 분자생물학 및 유전자공학 ... 377
6.15. 인체 생화학 ... 384
연습문제 ... 387
참고문헌 ... 392
CHAPTER 7 콜로이드 화학의 기초개념 ... 394
7.1. 서론 ... 394
7.2. 액체 속의 콜로이드 분산 ... 398
7.3. 대기에서 콜로이드 분산 ... 409
연습문제 ... 410
참고문헌 ... 411
CHAPTER 8 핵화학의 기초개념 ... 413
8.1. 서론 ... 413
8.2. 원자구조 ... 414
8.3. 안정한 핵종과 방사성 핵종 ... 418
8.4. 핵 변환과 인공 방사능 ... 424
8.5. 핵 반응 ... 425
8.6. 핵 분열 ... 427
8.7. 핵 융합 ... 429
8.8. 동위원소 추적자의 이용 ... 430
8.9. 방사선의 인체에 대한 영향 ... 434
연습문제 ... 437
참고문헌 ... 438
PART 2 물 및 폐수의 분석 ... 439
CHAPTER 9 서론 ... 441
9.1. 정량 분석법의 중요성 ... 441
9.2. 환경공학 문제의 특성 ... 441
9.3. 표준 분석법 ... 442
9.4. 환경시료 분석 과목에서 다루는 범위 ... 443
9.5. 결과의 표현 ... 443
9.6. 기타 ... 448
연습문제 ... 449
CHAPTER 10 분석 자료의 통계학적 분석 ... 451
10.1. 서론 ... 451
10.2. 수치 자료의 반올림 ... 452
10.3. 정의 ... 453
10.4. 실험 자료의 분포 ... 457
10.5. 오차 ... 460
10.6. 가설의 검정 ... 468
10.7. 검출한계 ... 472
10.8. 로그정규 분포 ... 475
10.9. 회귀분석 ... 479
10.10. 품질보증 및 품질관리 ... 488
연습문제 ... 489
참고문헌 ... 494
CHAPTER 11 정량 분석화학의 기초개념 ... 495
11.1. 일반적 고찰 ... 495
11.2. 화학저울 ... 499
11.3. 무게 분석 ... 500
11.4. 부피 분석 ... 501
11.5. 비색법 ... 510
11.6. 물리적 분석법 ... 517
11.7. 데이터의 정밀도, 정확도 및 통계적 처리 ... 517
연습문제 ... 518
참고문헌 ... 520
CHAPTER 12 기기분석 ... 521
12.1. 서론 ... 521
12.2. 광학적 분석법 ... 522
12.3. 전기적 분석법 ... 534
12.4. 크로마토그래피 ... 547
12.5. 기타 기기분석법 ... 557
연습문제 ... 561
참고문헌 ... 563
CHAPTER 13 탁도 ... 564
13.1. 개요 ... 564
13.2. 환경에서의 중요성 ... 565
13.3. 탁도의 표준 단위 ... 566
13.4. 측정 방법 ... 567
13.5. 탁도 자료의 용도 ... 567
연습문제 ... 568
참고문헌 ... 569
CHAPTER 14 색도 ... 570
14.1. 개요 ... 570
14.2. 공중보건에서의 중요성 ... 571
14.3. 측정 방법 ... 571
14.4. 색도 자료의 해석의 이용 ... 574
연습문제 ... 574
참고문헌 ... 575
CHAPTER 15 표준용액 ... 576
15.1. 개요 ... 576
15.2. 1.ON 및 0.02N H₂SO₄용액의 제조 ... 579
15.3. 1.ON 및 0.02N NaOH 용액의 제조 ... 580
연습문제 ... 583
참고문헌 ... 584
CHAPTER 16 pH ... 585
16.1. 개요 ... 585
16.2. 이론적 고찰 ... 585
16.3. pH의 측정 ... 587
16.4. pH 자료의 해석 ... 589
연습문제 ... 590
참고문헌 ... 590
CHAPTER 17 산도 ... 591
17.1. 개요 ... 591
17.2. 산도의 발생원과 특성 ... 592
17.3. 이산화 탄소와 무기 산도의 중요성 ... 593
17.4. 측정 방법 ... 594
17.5. 산도 자료의 용도 ... 597
연습문제 ... 597
참고문헌 ... 598
CHAPTER 18 알칼리도 ... 599
18.1. 개요 ... 599
18.2. 공중보건에 미치는 영향 ... 600
18.3. 알칼리도의 측정 방법 ... 600
18.4. 알칼리도의 표현 방법 ... 602
18.5. 자연수에서 이산화 탄소, 알칼리도 및 pH의 관계 ... 608
18.6. 알칼리도 자료의 용도 ... 609
18.7. 환경공학에서 중요한 기타의 사항들 ... 610
연습문제 ... 612
참고문헌 ... 613
CHAPTER 19 경도 ... 614
19.1. 개요 ... 614
19.2. 경도의 근원과 원인 ... 615
19.3. 공중보건상의 중요성 ... 617
19.4. 측정 방법 ... 617
19.5. 경도의 형태 ... 619
19.6. 환경공학 분야에서 경도의 용도 ... 621
연습문제 ... 621
참고문헌 ... 622
CHAPTER 20 잔류 염소와 염소 요구량 ... 623
20.1. 개요 ... 623
20.2. 염소 소독의 화학 ... 626
20.3. 잔류 염소량의 공중 보건상의 중요성 ... 630
20.4. 측정 방법 ... 633
20.5. 염소 요구량의 측정 ... 635
20.6. 이산화 염소에 의한 소독 ... 635
20.7. 오존 소독 ... 637
20.8. 염소 요구량 및 잔류 염소량 자료의 용도 ... 637
연습문제 ... 638
참고문헌 ... 639
CHAPTER 21 염화물 ... 640
21.1. 개요 ... 640
21.2. 염화물의 중요성 ... 641
21.3. 측정방법 ... 642
21.4. 염화물 자료의 용도 ... 644
연습문제 ... 644
참고문헌 ... 645
CHAPTER 22 용존 산소 ... 646
22.1. 개요 ... 646
22.2. 환경에서 용존 산소의 중요성 ... 649
22.3. 용존 산소 측정을 위한 시료의 체취 ... 649
22.4. 용존 산소 측정을 위한 표준시약의 선정 ... 650
22.5. 용존 산소의 측정법 ... 652
22.6. 용존 산소 전극 ... 656
22.7. 용존 산소 자료의 용도 ... 656
연습문제 ... 657
참고문헌 ... 658
CHAPTER 23 생화학적 산소 요구량 ... 659
23.1. 개요 ... 659
23.2. BOD 반응의 특성 ... 660
23.3. BOD의 측정방법 ... 666
23.4. 생화학적 산화 반응의 속도 ... 672
23.5. 값과 이론 산소요구량 사이의 차이 ... 676
23.6. 실측한 반응속도와 1차 반응속도와의 차이 ... 677
23.7. BOD 자료의 용도 ... 678
연습문제 ... 679
참고문헌 ... 681
CHAPTER 24 화학적 산소 요구량 ... 682
24.1. 개요 ... 682
24.2. COD 분석의 변천 과정 ... 683
24.3. 중크롬산염에 의한 화학적 산소 요구량 ... 683
24.4. 무기물질의 방해작용 ... 686
24.5. COD자료의 용도 ... 687
연습문제 ... 687
참고문헌 ... 689
CHAPTER 25 질소 ... 690
25.1. 개요 ... 690
25.2. 환경에서 질소 화합물의 중요성 ... 693
25.3. 분석법 ... 699
25.4. 질소 자료의 용도 ... 705
연습문제 ... 708
CHAPTER 26 고형물 ... 709
26.1. 개요 ... 709
26.2. 환경공학에서 고형물 측정의 중요성 ... 712
26.3. 상수 중의 고형물 측정 ... 712
26.4. 오염된 물과 가정 하수에서의 측정 ... 713
26.5. 산업폐수에 이용하는 측정법 ... 716
26.6. 슬러지 고형물 측정 ... 716
26.7. 환경공학에서 고형물 자료의 용도 ... 717
연습문제 ... 718
참고문헌 ... 719
CHAPTER 27 철과 망간 ... 720
27.1. 개요 ... 720
27.2. 환경에서 철과 망간의 중요성 ... 722
27.3. 철의 측정 방법 ... 722
27.4. 망간의 측정방법 ... 724
27.5. 환경공학 분야에서 철과 망간 자료의 용도 ... 724
연습문제 ... 725
CHAPTER 28 플루오르화물 ... 726
28.1. 개요 ... 726
28.2. 플루오린과 그 화합물의 화학 ... 728
28.3. 플루오르화물의 측정 방법 ... 729
28.4. 플루오르화물 자료의 용도 ... 730
연습문제 ... 731
CHAPTER 29 황산염 ... 732
29.1. 개요 ... 732
29.2. 분석 방법 ... 736
29.3. 황산염 자료의 용도 ... 738
연습문제 ... 738
참고문헌 ... 739
CHAPTER 30 인과 인산염 ... 740
30.1. 개요 ... 740
30.2. 중요한 인 화합물들 ... 742
30.3. 인 또는 인산염의 측정 방법 ... 743
30.4. 인 자료 용도 ... 745
연습문제 ... 745
참고문헌 ... 746
CHAPTER 31 기름과 그리스 ... 747
31.1. 개요 ... 747
31.2. 기름과 그리스의 분석방법 ... 748
31.3. 분석 방법 ... 749
31.4. 기름 및 그리스 자료의 용도 ... 752
연습문제 ... 752
참고문헌 ... 753
CHAPTER 32 휘발성 산 ... 754
32.1. 개요 ... 754
32.2. 이론적 고찰 ... 756
32.3. 휘발성 산의 측정 방법 ... 760
32.4. 휘발성 산 자료의 용도 ... 763
연습문제 ... 764
참고문헌 ... 764
CHAPTER 33 가스의 분석 ... 765
33.1. 개요 ... 765
33.2. 분석 방법 ... 766
33.3. 부피 분석법 ... 767
33.4. 기체 크로마토그래피 분석 ... 771
33.5. 황화 수소 ... 773
33.6. 가스 분석 자료의 용도 ... 774
연습문제 ... 774
참고문헌 ... 774
CHAPTER 34 미량 오염물질 ... 775
34.1. 개요 ... 775
34.2. 안전한 음용수법 ... 779
34.3. 먹는물 수질 기준 ... 780
34.4. 미량 유기 오염물질 ... 784
34.5. 미량 무기 오염물질 ... 785
34.6. 이차 기준치과 권고치 ... 790
34.7. 미량 분석 ... 791
연습문제 ... 794
참고문헌 ... 796
부록A. 열역학적 성질값들 ... 797
부록B. 약어, 로마자기호, 그리스어 ... 804
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