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令和5年度 公害防止管理者 ばいじん・一般粉じん特論 問10を解説|水分測定の吸湿剤

令和5年度 ばいじん・一般粉じん特論 問10は、JISによるダスト濃度測定に伴う水分量の測定で、二酸化炭素を含むガスに適用できる吸湿剤を選ぶ問題です。酸化バリウム・酸化カルシウム・シリカゲル・無水塩化カルシウム・酸化アルミニウムが並びます。

この問題のポイント

水分量は、吸湿剤に水分を吸わせて増えた質量から求めます。このとき吸湿剤が水分以外(ここでは二酸化炭素)まで吸ってしまうと、質量の増加が水分だけの値でなくなり、正しく測定できません。分かれ目は、塩基性を示して二酸化炭素と反応・吸収してしまう吸湿剤を外し、二酸化炭素を含むガスでも水分だけを捕らえられるものを選ぶ点です。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(4)

各選択肢の正誤

選択肢判定解説
(1)適さない酸化バリウムは塩基性の酸化物で、二酸化炭素を吸収して炭酸塩をつくるため、二酸化炭素を含むガスには適しません。
(2)適さない酸化カルシウムも塩基性で二酸化炭素と反応するため、水分以外の質量増加を生み、適しません。
(3)適さないシリカゲルは、二酸化炭素を含むガスの水分測定用にJISが指定する吸湿剤ではありません。
(4)○(適用できる)無水塩化カルシウムは二酸化炭素と反応せず水分を吸収するため、二酸化炭素を含むガスに適用できます。
(5)適さない酸化アルミニウムは二酸化炭素を取り込みうるため、この用途には適しません。

ここが分かれ目

水分量は吸湿剤の質量増加から求めるので、吸湿剤が水分だけを選んで吸うことが前提です。酸化バリウムや酸化カルシウムは塩基性の酸化物で、二酸化炭素と反応して炭酸塩をつくり、水分以外の質量増加を生むため、二酸化炭素を含むガスには使えません。酸化アルミニウムも二酸化炭素を取り込みうるため不適です。これらに対し無水塩化カルシウムは二酸化炭素と反応せず水分を吸収するので、二酸化炭素を含むガスの水分測定に適用でき、これが正解です。この用途でJISが指定する吸湿剤も無水塩化カルシウムであり、シリカゲルはここでの指定吸湿剤ではありません。

覚え方

  • 水分測定は「吸湿剤の質量増加=吸った水分」。水分以外を吸う吸湿剤は使えない。
  • 塩基性の酸化物(酸化バリウム・酸化カルシウム)は二酸化炭素を吸収 → CO₂含有ガスに不適。
  • 二酸化炭素を含むガスの水分測定は無水塩化カルシウムを使う。

理解度チェック

Q.

二酸化炭素を含むガスの水分測定に適用できる吸湿剤はどれ?

無水塩化カルシウムです。二酸化炭素と反応せず、水分だけを吸収するためです。

Q.

酸化バリウムや酸化カルシウムが、二酸化炭素を含むガスに適さないのはなぜ?

塩基性で二酸化炭素と反応して炭酸塩をつくるためです。水分以外の質量増加が加わり、水分量を正しく測れません。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和5年度 公害防止管理者等国家試験 ばいじん・一般粉じん特論 問題・正解」(公式PDF