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令和3年度 公害防止管理者 大規模水質特論 問8を解説|クロメート排水の処理

令和3年度 大規模水質特論 問8は、鋼板の表面処理で行うクロメート工程から出る排水の処理に関する正誤問題です。誤っているものを選びます。

この問題のポイント

クロメート排水には有害な六価クロムが含まれるため、まず還元剤で毒性の低い三価クロムに変え、次に水酸化物として沈殿させて除きます。引っかけの核心は、還元でできた三価クロムを沈殿させるときのpHです。水酸化クロムの沈殿は酸性のままでは進まず、アルカリ側へpHを上げて初めて沈みます。選択肢(4)は「pHを3~4に調整して水酸化クロムとして沈殿除去する」としていますが、この酸性領域ではクロムは溶けたままで沈殿しません。

※ 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)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
(1)○(正しい)クロメート工程からは濃厚廃液とリンス排水が出ます。正しい記述です。
(2)○(正しい)六価クロムは有害で、酸性でもアルカリ性でもそのままでは沈殿しません。正しい記述です。
(3)○(正しい)還元槽で亜硫酸水素ナトリウムや硫酸鉄(II)などを用いてクロムを還元します。正しい記述です。
(4)×(誤り)三価クロムの水酸化物沈殿はアルカリ側で行います。「pH3~4に調整して」沈殿させるとする点が誤りです。
(5)○(正しい)還元剤の注入量はORP計で調整し、鉄塩を使う場合は溶存酸素濃度を指標にすることもあります。正しい記述です。

選択肢(4)のポイント(ここが誤り)

クロメート排水の処理は、(1)還元槽で六価クロムを三価クロムへ還元し、(2)アルカリを加えてpHを上げ、水酸化クロムとして沈殿させる、という二段構えです。金属の水酸化物は酸性では溶けたままで、pHを上げていくとある範囲で沈殿します。三価クロムの場合も、酸性のpH3~4では溶存したままで沈まず、アルカリ側までpHを上げて初めて水酸化クロムの沈殿が得られます。選択肢(4)は還元後の沈殿を「pH3~4で行う」としており、酸性のまま沈殿させるという誤った条件を示している点が誤りです。還元は酸性側で進めますが、沈殿はアルカリ側で行う、と段階を分けて押さえます。

覚え方

  • クロメート処理=還元で六価→三価、アルカリ側で水酸化物として沈殿
  • 三価クロムは酸性(pH3~4)では溶けたまま。沈殿はpHを上げたアルカリ側で。

理解度チェック

Q.

還元してできた三価クロムはどのpHで沈殿する?

アルカリ側までpHを上げると水酸化クロムとして沈殿します。pH3~4の酸性のままでは溶けたままで沈みません。

Q.

六価クロムをそのまま沈殿させられる?

いいえ。六価クロムは酸性でもアルカリ性でもそのままでは沈殿しません。まず還元して三価クロムに変えてから沈殿させます。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和3年度 公害防止管理者等国家試験 大規模水質特論 問題・正解」(公式PDF