大気特論で毎年4問【測定技術】簡単解説その3(排ガス分析方法)

大気特論 測定技術 (3)公害防止管理者
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公害防止管理者(大気関係)の試験科目「大気特論」では、測定技術に関する問題が毎年4問出題されています。

難解で覚えることが多く、大気特論の中では一番出題数の多い厄介なところです。

今回は、その中でも特に頻出の「排ガス分析方法」について解説します。

フェルたん
フェルたん

ここは覚えること多いし、呪文みたいで訳が分からないの…

たまお
たまお

そんなことだろうと思って要点をまとめてみたよ!

関連の過去問も集めておいたからね!

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「排ガス分析方法」とは?

「排ガス分析方法」で覚えるべきポイントは以下の4つ!

とは言っても、難解で覚えることが多く、しかもよく出ます。

心して掛かりましょう!

  • 硫黄酸化物(SOx)の化学分析方法
  • 硫黄酸化物(SOx)の連続分析方法(自動計測器)
  • 窒素酸化物(NOx)の化学分析方法
  • 窒素酸化物(NOx)の連続分析方法(自動計測器)

自動計測器に関しては、性能についても良く出るので要チェックです。

では順番に見て行きましょう!

硫黄酸化物(SOx)の化学分析方法

硫黄酸化物(SOx)の化学分析方法は5種類です。

名称だけでも難解ですが、各方法の概要は覚えておく必要があります。

  • イオンクロマトグラフ法
  • 沈殿滴定法(アルセナゾⅢ法)
  • 中和滴定法
  • 比濁法(光散乱法)
  • 沈殿滴定法(トリン法)
フェルたん
フェルたん

これが覚えられないのよね…

硫黄酸化物(SOx)の連続分析方法(自動計測器)

硫黄酸化物(SOx)自動計測器は5種類です。

それぞれの妨害成分は覚えておきましょう!

方式CO2NO2NH3HCl炭化水素
溶液伝導率方式
赤外線吸収法式
紫外線吸収法式
紫外線蛍光方式
干渉分光方式

窒素酸化物(NOx)の化学分析方法

窒素酸化物(NOx)の化学分析方法は5種類です。

名称だけでも難解ですが、各方法の概要は覚えておく必要があります。

  • 亜鉛還元ナフチルエチレンジアミン吸光光度法(Zn-NEDA法)
  • ナフチルエチレンジアミン法(NEDA法)
  • イオンクロマトグラフ法
  • フェノールジスルホン酸吸光光度法(PDS法)
  • ザルツマン吸光光度法
フェルたん
フェルたん

なにこれ…何の呪文???

たまお
たまお

これだけでも難解なんだけど、各方法の概要まで頭に入れておかないと解けない問題ばかりなのだ。ここは公式テキストを熟読することをおすすめします!

窒素酸化物(NOx)の連続分析方法(自動計測器)

窒素酸化物(NOx自動計測器は5種類です。

それぞれの妨害成分は覚えておきましょう!

方式CO2SO2炭化水素COオゾン
化学発光方式
赤外線吸収法式
紫外線吸収法式
差分光吸収方式
定電位電解方式

自動計測器の性能

硫黄酸化物(SOx)及び窒素酸化物(NOxの自動計測器 に関しては、要求される性能についても良く出るので覚えておきましょう!

項目SO2NOx
繰り返し性
ゼロドリフト
スパンドリフト
指示誤差
試料ガスの流量
±2%±2%
干渉成分の影響±5%5%以下
電圧変動±2%±1%
フェルたん
フェルたん

干渉成分だけ5%なのね!

これなら何とか覚えられるかも!

「排ガス分析方法」の過去問にチャレンジ!

それでは、過去問にチャレンジしてみましょう!

フェルたん
フェルたん

最初はさっぱり分からなくて愕然とするかもしれません。

私もそうでした。でも大丈夫!

丸暗記するしかないのですから!

ポイント!

過去問は、正解を当てるだけではなく、他の選択肢も理解することが重要です!

令和2年(2020年) 問14

JIS の SO2 自動計測器において,共存する二酸化炭素の影響は受けないが,二酸化窒素の影響を受ける方式はどれか。
  1.  溶液導電率方式
  2.  赤外線吸収方式
  3.  紫外線吸収方式
  4.  紫外線蛍光方式
  5.  干渉分光方式

令和2年(2020年) 問15

JIS による排ガス中の窒素酸化物自動計測器に関する記述として,誤っているものはどれか。
  1.  化学発光分析計では,NO2 とオゾンとの反応で生じる発光を測定する。
  2.  赤外線ガス分析計では,NO の 5.3 µm 付近における吸収量変化を測定する。
  3.  紫外線吸収分析計では,NO 又は NO2 の紫外線領域における吸収量変化を測定する。
  4.  差分光吸収方式による分析計では,NO 又は NO2 の吸収ピークと端部との吸収信号の差から濃度を測定する。
  5.  ガス透過性膜を通じて電解液中に拡散吸収された NO を測定する。

令和元年(2019年) 問13

JISによる紫外線吸収方式の SO2自動計測器に関する記述中,ア~ウの   の中に挿入すべき語句の組合せとして,正しいものはどれか。

紫外線領域には SO2, ア  イ の吸収スペクトルがあるが,水, ウ の吸収スペクトルはない。このため,波長 280 ~ 320 nm における吸収量の変化を測定することで,水と ウ の影響を受けずに排ガス中の SO2の濃度を連続的に求めることができる。ただし, イ の濃度が高い場合にはその影響を無視できない。

    ア   イ   ウ
  1.  NO   NO2  CO2
  2.  NH3  NO   NO2
  3.  CO2  NH3  NO
  4.  NO2  CO2  NH3
  5.  NO2  NH3  NO

令和元年(2019年) 問14

JIS による排ガス中の NOx 又は NO2 を分析する方法のうち,試料ガスの採取に吸収瓶を使用するものはどれか。
  1.  亜鉛還元ナフチルエチレンジアミン吸光光度法
  2.  ナフチルエチレンジアミン吸光光度法
  3.  イオンクロマトグラフ法
  4.  フェノールジスルホン酸吸光光度法
  5.  ザルツマン吸光光度法

令和元年(2019年) 問15

JIS による排ガス中の赤外線吸収方式による窒素酸化物自動計測器に関する記述中,下線を付した箇所のうち,誤っているものはどれか。

NO の⑴波長 5.3 µm 付近における赤外線の吸収量変化を測定し,濃度を連続的に求める測定法である。NOx として測定する場合には,⑵コンバーターを用いる。
試料セルはガスを連続的に流通する構造であり,セル窓には⑶石英板などのように赤外線を透過するものを用いる。⑷水分,CO2,⑸炭化水素などは測定の妨害成分となる。

平成30年(2018年) 問14

JIS の排ガス中の二酸化硫黄自動計測器に関する記述として,誤っているものはどれか。
  1.  溶液導電率方式では,試料ガスを硫酸酸性過酸化水素溶液に吸収させる。
  2.  赤外線吸収方式では,アンモニアが測定の妨害となる。
  3.  紫外線吸収方式では,水分と CO2 の影響を受けずに SO2 濃度を測定できる。
  4.  紫外線蛍光方式では,紫外線を吸収して生じる励起状態の SO2* から発生する蛍光を測定する。
  5.  紫外線蛍光方式では,芳香族炭化水素などが測定の妨害成分となる。

平成30年(2018年) 問15

JIS の排ガス中の窒素酸化物自動計測器の一つである化学発光分析計に関する記述として,誤っているものはどれか。
  1.  化学発光は,一酸化窒素とオゾンとの反応により生じる。
  2.  反応槽は,試料ガスとオゾンを含むガスが混合・反応する部分で,減圧形と常圧形がある。
  3.  分析に必要なオゾンは,空気中の酸素から無声放電,紫外線照射などで発生させる。
  4.  測光部は,プリズム,回折格子,光電変換素子,増幅回路などから成る。
  5.  反応槽から排出される排気中のオゾンは,接触熱分解などで処理される。

平成29年(2017年) 問14

JIS による排ガス中の二酸化硫黄連続分析法の紫外線吸収分析計に関する記述中,ア~エの の中に挿入すべき語句の組合せとして,正しいものはどれか。

図に示すように,紫外線領域には, ア :SO2, イ :NO, ウ :NO2 の吸収スペクトルがあり,波長 エ nm の吸収量の変化を測定することで,排ガス中の SO2 の濃度を連続的に求めることができる。

二酸化硫黄連続分析法

     ア  イ  ウ    エ
  1.  A  C  B  215 ~ 226
  2.  B  A  C  215 ~ 226
  3.  B  C  A  330 ~ 400
  4.  C  A  B  280 ~ 320
  5.  C  B  A  280 ~ 320

平成29年(2017年) 問15

JIS による排ガス中の窒素酸化物の化学分析方法に関する記述中,ア~ウの   の中に挿入すべき語句の組合せとして,正しいものはどれか。

試料ガス中の NOx を ア で酸化し,吸収液に吸収させて イ とする。亜鉛粉末で還元した後, ウ 及びナフチルエチレンジアミン二塩酸塩溶液を加えて発色させ,吸光度(545 nm)を測定する。

    ア      イ       ウ 
  1.  オゾン  硝酸イオン   スルファニル酸
  2.  酸素   亜硝酸イオン  スルファニル酸
  3.  オゾン  亜硝酸イオン  スルファニルアミド
  4.  酸素   硝酸イオン   スルファニルアミド
  5.  オゾン  硝酸イオン   スルファニルアミド

平成28年(2016年) 問13

JIS による排ガス中の SO2 自動計測器に関する記述として,誤っているものはどれか。
  1.  赤外線吸収方式では,SO2 の波長 7.3 µm 付近における赤外線の吸収量変化を測定に利用する。
  2.  赤外線吸収方式では,水分,CO2,炭化水素が測定の妨害成分になる。
  3.  紫外線吸収方式では,SO2 の波長 400 nm の紫外線の吸収量変化を測定に利用する。
  4.  紫外線吸収方式では,NO2 の濃度が高い場合にはその影響が無視できない。
  5.  赤外領域の干渉分光方式は,多成分同時・高感度測定が可能である。

平成28年(2016年) 問14

JIS の紫外線蛍光方式による排ガス中の SO2 自動計測器に関する記述として,誤っているものはどれか。
  1.  試料ガス中の SO2 は紫外線を吸収して励起状態になる。
  2.  出力(蛍光の強度)と濃度は, 0 ~数千 ppm の範囲で直線関係にある。
  3.  蛍光室に対して光源部,測光部を直線上に配置する。
  4.  測光部には蛍光を選択的に透過させる光学フィルターを配置する。
  5.  芳香族炭化水素など蛍光を発するものは,スクラバーなどで除去する。

平成28年(2016年) 問15

JIS の化学発光方式による排ガス中の NOx 自動計測器に関する記述として,誤っているものはどれか。
  1.  NO とオゾンとの反応を利用している。
  2.  検出感度が高く,応答速度が速い。
  3.  流量制御部,光源,反応槽,測光部などから構成される。
  4.  NOx として測定する場合には,NO2 ‒NO コンバーターを用いる。
  5.  CO2 は,測定に負の誤差を与える。

平成27年(2015年) 問13

JIS による排ガス中の二酸化硫黄自動計測器で,最大目盛値の ± 2 %以内の性能を求められている項目として,誤っているものはどれか。
  1.  ゼロドリフト
  2.  スパンドリフト
  3.  繰り返し性
  4.  干渉成分の影響
  5.  指示誤差

平成27年(2015年) 問14

次の記述は JIS による排ガス中 NOx のある化学分析方法の操作手順に関するものである。該当する分析方法はどれか。

試料ガス中の NOx をオゾンで酸化し,吸収液に吸収させて硝酸イオンとする。
試薬を加えて発色させ,波長 545 nm(赤紫色)の吸光度を測定する。
  1.  亜鉛還元ナフチルエチレンジアミン吸光光度法
  2.  ナフチルエチレンジアミン法
  3.  イオンクロマトグラフ法
  4.  フェノールジスルホン酸吸光光度法
  5.  ザルツマン吸光光度法

平成27年(2015年) 問15

JIS の化学発光方式による窒素酸化物連続分析法に関する記述として,誤っているものはどれか。
  1.  NO とオゾンとの反応で生じる光の強度を測定する。
  2.  検出感度が高い,応答時間が短いなどの特徴がある。
  3.  NOx として測定する場合は,NO2 ‒NO コンバーターを用いる。
  4.  CO2 の共存は,NO 濃度に正の誤差を与える。
  5.  反応槽の種類に,減圧形と常圧形がある。

平成26年(2014年) 問14

JIS による排ガス中の硫黄酸化物の化学分析方法とそれに用いる試薬の組合せとして,誤っているものはどれか。

      (分析方法)        (用いる試薬)
  1.  イオンクロマトグラフ法   水酸化バリウム
  2.  沈殿滴定法(アルセナゾⅢ 法)  酢酸バリウム
  3.  中和滴定法         水酸化ナトリウム
  4.  比濁法(光散乱法)       塩化バリウム
  5.  沈殿滴定法(トリン法)     過塩素酸バリウム

平成26年(2014年) 問15

JIS による排ガス中の窒素酸化物自動計測器において,共存ガスとその影響を受ける測定方式の組合せとして,誤っているものはどれか。

   (共存ガス)   (影響を受ける測定方式)
  1.  CO2       赤外線吸収方式
  2.  水分       赤外線吸収方式
  3.  炭化水素     差分光吸収方式
  4.  SO2       紫外線吸収方式
  5.  CO         化学発光方式

「大気特論」の勉強法

資格取得

どうでしたか?

「測定技術」は本当に範囲が広く難解です。しかも良く出るので厄介なんですよ。

個人的には一番苦労したところです。

私の場合、公式テキストを熟読しながら公式過去問集公式科目別問題集の問題を解きまくりました。

ド素人の私でも一発合格できたので大丈夫です!

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最後までお付き合いありがとうございます♡

フェルマータ♪

行政書士、個人投資家、理系女子、資格マニア、クラシック音楽の人。大手IT企業を華麗に退職してブラック企業を彷徨い人生絶望。このままでは終われない→猛勉強して行政書士一発合格!「人生は自分で描くもの」を実践中!

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