令和4年度 公害防止管理者 汚水処理特論 問6を解説｜pH調節と金属除去
令和4年度 汚水処理特論 問6は、pH調節による排水中の金属イオン除去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
金属イオンを含む排水にアルカリを加えてpHを上げると、水酸化物として沈殿し分離できます。ただし一部の金属は、pHを上げすぎると逆に溶け戻る（再溶解する）性質があります。引っかけの核心は、この再溶解する金属の種類です。高pHで水酸化物イオンと反応して錯イオンになり再溶解するのは、亜鉛やアルミニウムなどの両性金属で、鉄やマンガンではありません。金属名を差し替えたところが誤りです。
※ 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
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | アルカリを加えてpHを上げると、水酸化物イオンと反応して水酸化物の沈殿が生じます。正しい記述です。 |
| (2) | ×（誤り） | 高pHで再溶解するのは亜鉛・アルミニウムなどの両性金属であり、鉄やマンガンではありません。金属名が誤りです。 |
| (3) | ○（正しい） | アルカリ剤には水酸化ナトリウム・炭酸ナトリウム・水酸化カルシウムなどがあります。正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | 空気を吹き込みFe2+をFe3+に酸化すると、低いpHで除去できるようになります。正しい記述です。 |
| (5) | ○（正しい） | スラッジの一部を反応槽へ返送すると、沈降濃縮脱水特性を改善できます。正しい記述です。 |
選択肢(2)のポイント（ここが誤り）
金属水酸化物は、ある範囲のpHでもっとも溶けにくく沈殿しますが、両性金属はpHを上げすぎると過剰の水酸化物イオンと反応して錯イオンとなり、再び溶け出します。この性質を示す代表が亜鉛・アルミニウム・鉛・クロムなどです。一方、鉄やマンガンは両性金属ではないため、高pHでこのような再溶解は起こりにくい金属です。選択肢(2)は再溶解する金属として鉄やマンガンを挙げている点が誤りで、正しくは両性金属についての注意です。
覚え方
- 高pHで再溶解するのは両性金属（亜鉛・アルミニウムなど）。鉄・マンガンではない。
- Fe2+は空気で酸化してFe3+にすると、低いpHで除去できる。
理解度チェック
Q.
pHを上げすぎると水酸化物が再溶解しやすいのはどんな金属？
両性金属です。亜鉛やアルミニウムなどで、鉄やマンガンは該当しません。
Q.
Fe2+を除去しやすくするには、どんな操作をする？
空気を吹き込んでFe3+に酸化します。Fe3+はより低いpHで水酸化物として除去できます。
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和4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