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令和2年度 公害防止管理者 大気関係技術特論 問3を解説|すすの生成量の序列

令和2年度 大気関係技術特論 問3は、燃焼時に生成するすすの生成量の序列を問う問題です。「A < B」はBの方がすすが生成されやすいことを示し、正しい並びを選びます。

この問題のポイント

すす(未燃の炭素粒子)は、燃料と空気がうまく混ざりきる前に炭素どうしが集まってしまうと発生します。そのため、あらかじめ空気と混ざりやすい気体燃料ほどすすが少なく、粘度が高く重質で燃えにくい油ほど多くなる、という方向が基本です。この年の正解は「LPG < 灯油 < コークス < 重油」で、清浄に燃える気体のLPGを最も少ない側に、最も重質な重油を最も多い側に置いた並びです。端(最少はLPG、最多は重油)を先に固定すると選びやすくなります。

※ 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)

各選択肢の正誤

選択肢判定解説
(1)○(正しい)LPG < 灯油 < コークス < 重油。気体で最少のLPGから、最も重質で最多の重油へ並ぶ正しい序列です。
(2)×(誤り)末尾の重油とコークスの順が逆で、最も多い側が重油になっていません。
(3)×(誤り)コークスと灯油の順が入れ替わっており、並びが崩れています。
(4)×(誤り)先頭が灯油でLPGより多い側に置かれ、最少がLPGになっていません。
(5)×(誤り)先頭が灯油で、かつ重油とコークスの順も逆になっています。

ここが分かれ目

迷いやすいのは、両端の最少(LPG)と最多(重油)を取り違えないことです。LPGは気体で空気と混ざりやすく、燃焼が完結しやすいためすすが最も少なく、重油は重質で燃え残りが出やすいためすすが最も多くなります。選択肢の多くはこの両端のどちらかを崩しています。まず「最少=LPG、最多=重油」を固定し、そのうえで中間(灯油とコークス)の並びを確かめると、正しいのは選択肢(1)だけと分かります。

覚え方

  • すすは気体ほど少なく、重質油ほど多い
  • 両端を先に固定:最少=LPG、最多=重油
  • 清浄に燃える=混ざりやすい燃料。混合が難しい重質油は燃え残りですすが増える。

理解度チェック

Q.

この序列で、すすが最も少ないのはどの燃料?

LPGです。気体で空気とよく混ざり、燃焼が完結しやすいためすすが出にくい燃料です。

Q.

なぜ重油はすすが多くなりやすい?

重質で粘度が高く、空気と混ざりにくいためです。燃え残りの炭素が集まってすすになりやすくなります。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和2年度 公害防止管理者等国家試験 大気関係技術特論 問題・正解」(公式PDF