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令和3年度 公害防止管理者 ダイオキシン類特論 問16を解説|カーバイド法アセチレン製造

令和3年度 ダイオキシン類特論 問16は、カーバイド法によるアセチレン製造プロセスに関する問題です。下線を付した箇所(1)~(5)のうち、誤っているものを選びます。

この問題のポイント

アセチレンは有機合成工業の基礎原料で、カーバイド法では固体のカーバイドに水を注いでアセチレンガスを発生させます。この問題の核心は「カーバイド」の中身です。水と反応してアセチレンを出す原料は炭化カルシウム(カルシウムカーバイド、CaC2)で、シリコンカーバイド(炭化ケイ素)ではありません。炭化ケイ素は硬い研磨材で、水と反応してアセチレンを生じません。用途(酢酸・塩化ビニル・トリクロロエチレンなどの原料)、不純物(りん化水素・硫化水素)、次亜塩素酸ナトリウムや塩素水による湿式の酸化洗浄という記述はいずれも正しく、原料名だけが誤りです。

※ 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(2)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

箇所正誤解説
(1)○(正しい)アセチレンが酢酸・塩化ビニル・トリクロロエチレンなどの原料になる、という用途は正しい記述です。
(2)×(誤り)水を注加してアセチレンを発生させる原料。正しくは炭化カルシウム(カルシウムカーバイド)で、シリコンカーバイドではありません。
(3)○(正しい)生成ガス中の不純物としてりん化水素・硫化水素が含まれる、という記述は正しいです。
(4)○(正しい)次亜塩素酸ナトリウムや塩素水を使う酸化洗浄で不純物を除く、という記述は正しいです。
(5)○(正しい)一連の湿式洗浄装置により不純物を洗浄除去する、という流れも正しい記述です。

選択肢(2)のポイント(ここが誤り)

カーバイド法のアセチレン発生は、炭化カルシウム(CaC2)に水を加えると、アセチレンと水酸化カルシウムができる反応です。ここで原料を「シリコンカーバイド(炭化ケイ素)」とするのは誤りで、炭化ケイ素は非常に硬い研磨材・耐火材で、水を注いでもアセチレンを発生しません。原料名を炭化カルシウム(カルシウムカーバイド)に置き換えると正しい記述になります。

覚え方

  • カーバイド法=炭化カルシウム(CaC2)+水→アセチレン
  • シリコンカーバイド(炭化ケイ素)は研磨材・耐火材。水と反応してアセチレンを出さない。
  • 生成ガスの不純物(りん化水素・硫化水素)は湿式の酸化洗浄で除去。

理解度チェック

Q.

カーバイド法で、水を加えるとアセチレンを発生する原料は?

炭化カルシウム(カルシウムカーバイド、CaC2)です。シリコンカーバイドではありません。

Q.

生成ガス中の不純物(りん化水素・硫化水素)はどう除去する?

次亜塩素酸ナトリウムや塩素水を使う湿式の酸化洗浄で除去します。

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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 ダイオキシン類特論 問題・正解」(公式PDF