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令和2年度 公害防止管理者 汚水処理特論 問7を解説|塩素による酸化

令和2年度 汚水処理特論 問7は、塩素による酸化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

塩素を水に溶かすと次亜塩素酸HClOとその電離した次亜塩素酸イオンClO-が生じ、この二つが遊離塩素です。酸化力はHClOのほうが強く、アンモニアが共存するとクロロアミンを生じ、不連続点を境に残留塩素の姿が変わります。引っかけの核心はpHとHClOの関係で、pHが低い(酸性)ほどHClOが優勢になるのに、「pH5.6以下ではHClOはほとんど存在しない」と向きを逆にしている点です。

※ 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(1)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
(1)×(誤り)pH5.6以下ではHClOがほとんど存在しない、とする向きが誤りです。実際は低pHほどHClOが優勢に存在します。
(2)○(正しい)水中にアンモニアがあると塩素と結合してクロロアミンを生じます。正しい記述です。
(3)○(正しい)HClOおよびClO-は遊離塩素に含まれます。正しい記述です。
(4)○(正しい)塩素の酸化力は、ClO-よりHClOのほうが強くなります。正しい記述です。
(5)○(正しい)不連続点より塩素注入率が大きくなると、残留塩素は主に遊離塩素として存在します。正しい記述です。

選択肢(1)のポイント(ここが誤り)

次亜塩素酸は水中で HClO ⇌ H+ + ClO- と一部が電離します。酸性側(pHが低い)では電離が抑えられてHClOの割合が大きくなり、pHが高くなるほどClO-の割合が増えます。pH5.6のような低いpHでは、塩素の大部分がHClOとして存在します。したがって選択肢(1)の「pH5.6以下ではHClOはほとんど存在しない」は向きが逆で誤りです。酸化力の強いHClOをねらうなら、pHを低めに保つのが理にかなっています。

覚え方

  • 低pH=HClO優勢・酸化力強/高pH=ClO-優勢
  • 遊離塩素=HClO+ClO-。アンモニア共存でクロロアミン。
  • 不連続点を超えると残留塩素は主に遊離塩素。

理解度チェック

Q.

pHが低いとき、次亜塩素酸HClOの割合はどうなる?

大きくなります。酸性側では電離が抑えられHClOが優勢です。pHが高いほどClO-が増えます。

Q.

HClOとClO-で酸化力が強いのはどちら?

HClOです。どちらも遊離塩素ですが、酸化力はHClOのほうが強くなります。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和2年度 公害防止管理者等国家試験 汚水処理特論 問題・正解」(公式PDF