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令和4年度 公害防止管理者 大気特論 問7を解説|酸素計と二酸化炭素計

令和4年度 大気特論 問7は、燃焼管理に使う酸素計と二酸化炭素計の測定方式に関する問題です。5つの記述のうち誤っているものを選びます。

この問題のポイント

各計器の測定原理を、何を利用して測っているかで区別するのが軸です。磁気式酸素計は酸素が磁石に引かれる性質(常磁性)を、ジルコニア方式は高温に保った素子の起電力を、赤外線方式のCO2計は赤外線の吸収量を利用します。分かれ目は熱伝導式のCO2計で、CO2は空気に比べて熱伝導率が小さいことを利用します。「熱伝導率が空気より非常に大きい」と大小を逆に述べた記述が誤りです。

※ 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

選択肢各選択肢の判定解説
(1)○(正しい)磁気式酸素計には磁気風方式と磁気力方式があります。
(2)○(正しい)NOも常磁性を示すため、磁気式酸素計では誤差要因になります。
(3)○(正しい)ジルコニア方式では素子を高温に保って起電力を測ります。
(4)○(正しい)CO2は赤外線領域の吸収量を測ることで連続測定できます。
(5)×(誤り)電気式(熱伝導式)はCO2の熱伝導率が空気より小さいことを利用します。大きいは逆です。

選択肢(5)のポイント(ここが誤り)

電気式二酸化炭素計は、ガスの熱伝導率のちがいを電気抵抗の変化として捉える方式です。CO2は空気に比べて熱伝導率が小さいので、CO2が増えると熱の逃げ方が変わり、それを濃度として読み取ります。選択肢(5)はこれを「熱伝導率が空気に比べ非常に大きい」と大小を反対に書いている点が誤りです。原理そのものは正しくても、大小の向きだけを入れ替えた引っかけなので、「CO2は熱を通しにくい(熱伝導率が小さい)」と押さえておきます。

覚え方

  • CO2の熱伝導率は空気より小さい(熱を通しにくい)。
  • 磁気式酸素計は酸素の常磁性を利用=NOも干渉する。
  • ジルコニア方式は素子を高温に保つのが前提。

理解度チェック

Q.

電気式二酸化炭素計はCO2のどんな性質を利用する?

CO2熱伝導率が空気より小さいことを利用します。大きいとするのは誤りです。

Q.

磁気式酸素計で誤差要因となる代表的なガスは?

NOです。NOも常磁性を示すため、酸素の磁気的測定に干渉します。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和4年度 公害防止管理者等国家試験 大気特論 問題・正解」(公式PDF