公害防止管理者 独学ノート

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令和6年度 公害防止管理者 汚水処理特論 問25を解説|酸化還元電位計(ORP計)

令和6年度 汚水処理特論 問25は、酸化還元電位計(ORP計)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

ORP計は、水がどれくらい酸化的か還元的かという酸化還元の「状態」を電位(mV)として測る計器で、クロムやシアンの処理で反応の進み具合を監視するのに使われます。引っかけの核心はORPが何を表す指標かです。ORPは、ある特定の物質の濃度を直接示す「濃度指標」ではなく、水全体の酸化還元の度合いを表す状態指標です。「状態を表す指標ではなく濃度指標である」と書くと、ORPの性格を取り違えてしまいます。

※ 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)ORPは水の酸化還元の度合いを表す状態指標です。「状態を表す指標ではなく濃度指標」とした点が逆で誤りです。
(2)○(正しい)指示電極と参照電極の電位差は、ネルンストの式で表されます。原理として正しい記述です。
(3)○(正しい)指示電極には、反応に関与しにくい白金電極や金電極などの不活性金属電極を用います。正しい記述です。
(4)○(正しい)電極が汚れると正しい電位を示さなくなるため、随時薬剤で洗浄します。維持管理として正しい記述です。
(5)○(正しい)標準酸化還元電位は、水素電極(標準水素電極)を基準にして算出されます。正しい記述です。

選択肢(1)のポイント(ここが誤り)

ORP(酸化還元電位)は、水の中の酸化剤と還元剤のバランス、つまり水がどれだけ酸化的か還元的かという状態を電位の形で表したものです。pHが水素イオンの状態を表すのと同じように、ORPは酸化還元の状態を表す指標で、ある一つの物質の濃度をそのまま読み取る「濃度指標」ではありません。選択肢(1)は「状態を表す指標ではなく、濃度指標である」と、ORPの性格を反対に説明している点が誤りです。ORP=酸化還元の状態を示すもの、と押さえれば判別できます。

覚え方

  • ORP=水の酸化還元の「状態」を表す指標(濃度指標ではない)。
  • 電位差はネルンストの式で表され、指示電極は白金・金などの不活性金属。
  • 標準酸化還元電位の基準は水素電極(標準水素電極)

理解度チェック

Q.

ORPは状態指標と濃度指標のどちら?

水の酸化還元の度合いを表す状態指標です。特定の物質の濃度を直接示す濃度指標ではありません。

Q.

ORP計の指示電極には何を用いる?また標準酸化還元電位の基準は?

指示電極には白金電極や金電極などの不活性金属電極を用います。標準酸化還元電位は水素電極(標準水素電極)を基準に算出されます。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和6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

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