令和元年度 公害防止管理者 水質有害物質特論 問1を解説｜フェライト法の反応条件
令和元年度 水質有害物質特論 問1は、重金属排水を処理するフェライト法の手順に関する下線部問題です。文章中の下線を付した箇所のうち誤っているものを選びます。
この問題のポイント
フェライト法は、排水に鉄（Ⅱ）イオンを加え、アルカリでpHを上げてから加熱・空気酸化することで、重金属を取り込んだ強磁性のマグネタイト（磁鉄鉱）を生成させ、磁力で分離回収する方法です。ここで問われる引っかけは、pH調整の向きです。マグネタイトが生成するのはアルカリ性側であり、フェライト法では鉄イオンを加えたあとにアルカリを添加してpHを高める必要があります。下線部が「酸を添加後」となっている選択肢(2)は、この向きを逆に書いている点が誤りです。
※ 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） | 排水に鉄（Ⅱ）イオンを適当量加える点は、フェライト法の出発点として正しい記述です。 |
| (2) | ×（誤り） | マグネタイトを生成させるにはアルカリでpHを上げる必要があり、正しくはアルカリを添加します。「酸を添加後」とする点が誤りです。 |
| (3) | ○（正しい） | 結晶を成長させるために60℃以上に加熱する点は正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | 重金属イオンを取り込んだ強磁性のマグネタイトが生成し、磁力で分離回収できる点は正しい記述です。 |
| (5) | ○（正しい） | 加熱や酸化の管理が必要なため、小規模排水の処理に適した技術とされる点は正しい記述です。 |
選択肢(2)のポイント（ここが誤り）
フェライト法の要は、鉄（Ⅱ）イオンを核にして重金属をマグネタイトの結晶格子へ取り込ませることにあります。このマグネタイトが安定に生成するのはアルカリ性側で、そのため鉄イオンを加えたあとはアルカリでpHを高め、そこへ加熱と空気酸化を組み合わせます。選択肢(2)はこの操作を「酸を添加後」とpH調整の向きを逆に書いており、酸性側ではマグネタイトが生成しないため誤りです。pHは上げる、加熱して結晶を育てる、という2点で流れをつかむと取り違えません。
覚え方
- フェライト法は鉄（Ⅱ）＋アルカリでpHアップ→加熱・酸化でマグネタイト生成。
- 生成物は磁性を持つマグネタイト＝磁力で分離回収。
- 加熱条件は60℃以上。酸性ではなくアルカリ性でつくる。
理解度チェック
Q.
フェライト法でpHはどちら向きに調整する？
アルカリを加えてpHを上げます。マグネタイトはアルカリ性側で生成するため、酸を加えるのは誤りです。
Q.
フェライト法で生成する結晶が分離しやすいのはなぜ？
生成物が強磁性のマグネタイトで、磁力を使って回収できるためです。
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「令和元年度 公害防止管理者等国家試験 水質有害物質特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月