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令和6年度 公害防止管理者 水質有害物質特論 問3を解説|フェライト法・鉄粉法

令和6年度 水質有害物質特論 問3は、フェライト法・鉄粉法による重金属排水の処理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

フェライト法は、鉄イオンと一緒に重金属を磁性のあるフェライト(マグネタイトなど)の結晶に取り込ませて除く方法です。最大の利点は、できたスラッジが安定でスラッジから重金属が溶け出しにくいことにあります。引っかけの核心はここで、選択肢(3)は「結晶に取り込まれた重金属がスラッジから溶出しやすいという欠点がある」と、利点をわざわざ欠点に反転させています。鉄粉法も含め、鉄で重金属を一括除去する技術の長所を押さえておけば見抜けます。

※ 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(3)(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)フェライトは鉄を主成分とする固溶体の総称で、鉄のほかCo・Mn・Niなどを含めて表されます。正しい記述です。
(2)○(正しい)鉄(Ⅱ)を含む溶液にアルカリを加えて加熱すると、強磁性のマグネタイトが生じます。正しい記述です。
(3)×(誤り)結晶に取り込まれた重金属は溶け出しにくく安定です。「溶出しやすい欠点」とする点が誤りです。
(4)○(正しい)多孔性で比表面積の大きい特殊鉄粉により、亜鉛・カドミウム・ニッケルなども処理できます。正しい記述です。
(5)○(正しい)鉄粉法は沈降特性や脱水性がよく、操作性の面でメリットがあります。正しい記述です。

選択肢(3)のポイント(ここが誤り)

フェライト法では、重金属をフェライトの結晶格子の中に取り込ませて固定します。ばらばらに沈めた水酸化物スラッジと違い、結晶に組み込まれた重金属は溶け出しにくく、スラッジが安定です。これは廃棄物としての二次汚染を抑えられる大きな長所で、フェライト法がわざわざ加熱や磁性化の手間をかける理由でもあります。選択肢(3)は、この「溶出しにくい」という利点を「溶出しやすい欠点」と正反対に述べている点が誤りです。

覚え方

  • フェライト法の売り=結晶に取り込みスラッジが安定・溶出しにくい
  • 鉄(Ⅱ)+アルカリ+加熱→強磁性マグネタイト。磁石で分離しやすい。
  • 鉄粉法は沈降・脱水性がよく、Zn・Cd・Niも処理できる。

理解度チェック

Q.

フェライトに取り込まれた重金属は溶出しやすい?

いいえ。結晶格子に固定されるため溶け出しにくく、スラッジが安定なのがフェライト法の利点です。

Q.

鉄(Ⅱ)溶液にアルカリを加えて加熱すると何ができる?

強磁性のマグネタイトができます。磁性を持つため分離しやすくなります。

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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 水質有害物質特論 問題・正解」(公式PDF