令和3年度 公害防止管理者 汚水処理特論 問6を解説｜活性炭吸着
令和3年度 汚水処理特論 問6は、活性炭吸着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
活性炭は無数の細孔がつくる広い表面に有機物を吸着させます。ポイントは吸着速度が何に比例するかです。吸着は活性炭表面と液の接触で進むので、速度は表面積そのものに比例します。ここを「表面積の2乗に比例」と一段強く書き換えて誤りにするのが引っかけです。フロイントリッヒの式や向流多段吸着、液境膜の物質移動といった正しい記述に紛れさせてあります。
※ 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） | 吸着速度は表面積に比例します。表面積の2乗に比例するわけではありません。 |
| (2) | ○（正しい） | 疎水性の強い物質ほど水から離れて活性炭に吸着されやすくなります。正しい記述です。 |
| (3) | ○（正しい） | フロイントリッヒの式でkが大きくnが小さいほど、低濃度から高濃度までよく吸着します。正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | 向流多段吸着は活性炭の使用量を節減し、処理水濃度を低く保てます。正しい記述です。 |
| (5) | ○（正しい） | 液境膜の総括物質移動係数が大きいほど、活性炭への物質の移動が速く吸着速度も大きくなります。正しい記述です。 |
選択肢(1)のポイント（ここが誤り）
吸着は、活性炭の表面に有機物が触れて起こります。触れられる面が広いほど単位時間に取り込める量が増えるので、吸着速度は表面積に比例（1乗）します。選択肢(1)は「表面積の2乗に比例」としており、表面積の効き方を実際より強く見積もった点が誤りです。表面積は活性炭の性能を左右する大切な指標ですが、速度との関係は2乗ではなく比例（1乗）である、と押さえておきます。
覚え方
- 活性炭の吸着速度は表面積に比例（1乗）。2乗ではない。
- 疎水性が強い物質ほど吸着されやすい。
- フロイントリッヒ式はk大・n小で幅広い濃度によく吸着。使用量節減は向流多段吸着。
理解度チェック
Q.
活性炭の吸着速度は表面積の何に比例する？
表面積そのもの（1乗）に比例します。「表面積の2乗に比例」は誤りです。
Q.
活性炭の使用量を減らしつつ処理水濃度を低くするには？
向流多段吸着を用います。新しい活性炭を最終段で処理水に接触させ、効率よく低濃度まで下げます。
この問題に関連する用語解説
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 汚水処理特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月