令和6年度 大気特論 問12は、JISによる石炭の工業分析法・元素分析法・発熱量測定法に関する正誤問題です。誤っているものを選びます。
石炭の分析は、水分・灰分・揮発分・固定炭素を量る工業分析、炭素や水素などの含有率を量る元素分析、ボンブ熱量計で熱量を量る発熱量測定の3本柱です。多くの記述は手順どおりで正しく、引っかけは水分測定の乾燥温度の数値に絞られます。水分は試料を一定温度で乾燥させたときの減量として求めますが、その温度を高く取り違えると誤りになります。数値を覚えているかどうかが分かれ目です。
※ 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）
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 工業分析・元素分析とも、室内の空気と平衡させた気乾試料を分析対象とします。前処理の考え方として正しい記述です。 |
| (2) | ×（誤り） | 水分測定の乾燥温度を200℃とする点が誤りです。実際の規定温度はこれより低く、温度を取り違えています。 |
| (3) | ○（正しい） | 元素分析では炭素をCO2に、水素をH2Oに変換し、それぞれ別の吸収剤に吸収させて質量から定量します。正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | 酸素は直接測らず、炭素・水素・窒素・硫黄・灰分などの定量値から差し引いて計算で求めます。正しい記述です。 |
| (5) | ○（正しい） | ボンブ熱量計の校正には、燃焼熱が安定した標準物質として安息香酸が用いられます。正しい記述です。 |
水分測定は、石炭の試料を乾燥器で加熱して水を飛ばし、その減った質量を水分量とする操作です。ここで温度を高くしすぎると、水だけでなく揮発分まで抜けてしまい、本来の水分より大きな値になってしまいます。そのためJISの規定温度は200℃ではなく、それより低い温度に定められています。選択肢(2)は乾燥温度を200℃と高く書いた数値の引っかけです。「水分の乾燥温度は揮発分を逃がさない控えめな温度」と方向を押さえておけば、200℃という高い数値に違和感を持てます。
石炭の水分測定で乾燥温度を高くしすぎると、何が起きて水分量はどうなる？
水だけでなく揮発分まで抜けてしまい、水分量を実際より大きく見積もってしまいます。だから乾燥温度は控えめに規定されており、200℃は高すぎです。
石炭の元素分析で、酸素はどのように求める？
直接は測定せず、炭素・水素・窒素・硫黄・灰分などの定量値から差し引いて計算で求めます。
この問題に関連する用語解説
出典
※ この記事の確認日：2026年6月