令和2年度 公害防止管理者 水質有害物質特論 問4を解説｜置換法
令和2年度 水質有害物質特論 問4は、キレート剤で封鎖された重金属を別の金属で追い出す「置換法」に関する問題です。誤っているものを選びます。
この問題のポイント
置換法は、キレート剤に強くつかまれて水酸化物法では沈まない重金属を、より強く結びつく別の金属（マグネシウムや鉄など）に置き換え、遊離した重金属を水酸化物として沈める方法です。Mg塩法やFe＋Ca塩法があり、汚泥減容やCOD吸着といった長所も問われます。分かれ目は反応を進めるpH域で、キレートを外す置換反応は酸性側で進めるのが原則です。選択肢(5)はこれをアルカリ側だとし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(5)（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） | 封鎖された重金属を他の金属で置換し、遊離した重金属を水酸化物として沈める方法です。正しい記述です。 |
| (2) | ○（正しい） | 置換法にはMg塩法とFe＋Ca塩法があります。正しい記述です。 |
| (3) | ○（正しい） | Mg塩法は汚泥減容効果やCOD吸着性などの優れた特性を持ちます。正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | キレート剤の濃度が下がれば錯体は不安定になり、水酸化物法で処理できることもあります。正しい記述です。 |
| (5) | ×（誤り） | 置換反応は原則として酸性側で進めます。アルカリ側で行うとする点が誤りです。 |
選択肢(5)のポイント（ここが誤り）
置換法のねらいは、キレート剤にとらえられた重金属を、より優先的にキレートと結びつく金属で追い出すことです。キレート錯体は液のpHで安定さが変わり、酸性側では錯体がゆるみやすく置換が進みやすくなります。そのため置換反応は酸性側で行うのが原則で、追い出した重金属はその後にアルカリを加えて水酸化物として沈めます。選択肢(5)は置換反応をアルカリ側で行ったほうがよいと述べており、反応を進めるpHの向きを逆にしている点が誤りです。
覚え方
- 置換反応は酸性側で進める。錯体がゆるみキレートを外しやすい。
- 追い出した重金属は後からアルカリで水酸化物にして沈める。
- Mg塩法は汚泥減容・COD吸着の長所。置換法はMg塩法とFe＋Ca塩法。
理解度チェック
Q.
置換法の置換反応は酸性側とアルカリ側どちらで進めるか？
酸性側です。錯体がゆるみ、キレートに封鎖された重金属を追い出しやすくなります。
Q.
Mg塩法の長所は？
汚泥減容効果やCOD吸着性など、生成汚泥を減らし水質改善にも寄与する点です。
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2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