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公害防止管理者 大気関係第1種 大気特論の練習問題31問
公害防止管理者 大気関係第1種の試験科目「大気特論」の問題を31問掲載しています。 本番の出題数は15問です。すべての問題に「なぜそうなるか」「ここだけ覚える」の解説と、根拠となる出典を付けています。 このうち31問は、法令の条文や公的な技術資料にあたって内容を確認済みです。
▶この科目だけ5問解く（無料・登録不要） 「大気特論」から5問・約3分。終わると弱いところが分かります拡散形は逆火しにくい、予混合形は逆火の危険
拡散燃焼＝混ぜずに出す→逆火しにくい
図を拡大する ＋この科目を5問解く →掲載問題（全31問）
選択肢を考えたあと、「答えと解説を見る」を開いて確認できます。
拡散燃焼形バーナーの特徴として、正しいものはどれか。
- 液体燃料専用である
- 空気を使わずに燃焼する
- 燃料と空気を別々に供給するため、逆火の危険性が少ない
- 燃料と空気をあらかじめ完全に混合するため、逆火しやすい
- 燃焼騒音がまったく出ない
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正解 3燃料と空気を別々に供給するため、逆火の危険性が少ない
拡散燃焼は、バーナーの外で燃料と空気が混ざりながら燃える方式です。管の中に可燃混合気がないので、炎が逆流する（逆火）心配がありません。
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予混合形はあらかじめ混ぜてから出すため燃焼は安定しますが、逆火の危険があります。部分予混合形はその中間で、燃料が空気を吸い込む方式と空気が燃料を吸い込む方式があります。
高圧気流式バーナーの欠点として、正しいものはどれか。
- 構造が複雑で高価である
- 低負荷では使えない
- 燃料の粘度を選ばない
- 燃焼騒音が大きい
- 噴霧粒子が粗い
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正解 4燃焼騒音が大きい
高圧の空気や蒸気で燃料を吹き飛ばして霧にするため、噴出の音が大きくなります。これが欠点として挙げられます。
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利点は、粘度の高い燃料でも細かく霧化でき、負荷の調整範囲が広いことです。回転式バーナーの噴霧角度は高圧気流式より大きくなります。
石炭の流動層燃焼についての記述として、誤っているものはどれか。
- 粒の大きさは1〜5mmほどのものを使う
- 硫黄分を取り除き、窒素酸化物の発生も抑えられる
- 粒子径が0.01mm程度の微粉炭を用いる
- 循環流動層の装置では、粒子を回すために高温用のサイクロンなどが付く
- 石炭と石灰石などを吹き上げて浮かせた状態で燃やす
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正解 3粒子径が0.01mm程度の微粉炭を用いる
流動層燃焼で使うのは1〜5mm程度の粒です。0.01mm程度の微粉にするのは微粉炭燃焼で、別の方式です。
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層内に石灰石を入れておけるので、燃やしながら脱硫できます。燃焼温度が低めなのでサーマルNOxも出にくく、環境面で有利な方式です。
流動層燃焼が脱硫と窒素酸化物の抑制に有効な理由として、最も適切なものはどれか。
- 排ガスを再循環させないため
- 燃焼温度が非常に高いため
- 燃料を完全に気化させるため
- 層内に石灰石を混ぜられ、かつ燃焼温度が比較的低いため
- 酸素を大量に送り込むため
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正解 4層内に石灰石を混ぜられ、かつ燃焼温度が比較的低いため
石灰石が層の中にあるので、発生したいおう酸化物をその場で捕まえられます。また燃焼温度が低いと、空気中の窒素から生じるサーマルNOxが抑えられます。
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脱硫装置を別に置かずに済む点が大きな利点です。燃やし方そのもので汚染を減らす、という考え方の代表例です。
燃焼排ガスによる低温腐食の防止対策として、誤っているものはどれか。
- 排ガス温度を露点以下まで下げて水分を除く
- 理論空気量に近づけたうえで完全に燃やしきる
- 熱交換器内のガスの流れを一様にする
- 硫黄分の少ない燃料を用いる
- 中和剤の粉を空気に混ぜて炉の中へ送り込む
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正解 1排ガス温度を露点以下まで下げて水分を除く
低温腐食は、排ガス中の硫酸ミストが露点以下に冷えて凝縮し、金属を侵すことで起こります。露点以下に下げるのは、原因そのものを招く行為です。
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対策は「硫黄分を減らす」「露点以下にしない」「局所的に冷える場所を作らない」「過剰空気を減らしてSO₃の生成を抑える」です。中和剤を吹き込む方法もあります。
低温腐食を抑えるために、燃焼時の空気量について適切な考え方はどれか。
- 空気を大量に送り込む
- 空気を送らない
- 空気量は腐食に関係しない
- できるだけ理論空気量に近い量で完全燃焼させる
- 空気を理論量の半分にする
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正解 4できるだけ理論空気量に近い量で完全燃焼させる
空気（酸素）が多すぎるとSO₂がSO₃に酸化されやすくなり、硫酸ミストが増えて露点が上がります。過剰空気を絞ることが対策になります。
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ただし空気を絞りすぎると不完全燃焼を起こし、ばいじんや一酸化炭素が増えます。「完全燃焼を保ちつつ、過剰は最小に」がねらいどころです。
石灰スラリー吸収法による排煙脱硫で、副生物として得られるものはどれか。
- 硝酸
- 石こう（硫酸カルシウム）
- 硫安
- 食塩
- 硫酸マグネシウム
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正解 2石こう（硫酸カルシウム）
石灰（炭酸カルシウム）でいおう酸化物を捕らえると、最終的に石こうになります。建材などに利用できるため「回収」して使われます。
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ダブルアルカリ法（水酸化ナトリウムを使う）でも最終的には石こうを回収します。アルカリ溶液吸収法でアンモニア水を使うと硫安（肥料）が得られます。
排煙脱硫法と副生物の組み合わせとして、正しいものはどれか。
- ダブルアルカリ法 ― 硫安（廃棄）
- 石灰スラリー吸収法 ― 硫酸マグネシウム（廃棄）
- アルカリ溶液吸収法（アンモニア水）― 硫安（回収）
- アルカリ溶液吸収法（アンモニア水）― 石こう（回収）
- 水酸化マグネシウムスラリー吸収法 ― 硫安（回収）
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正解 3アルカリ溶液吸収法（アンモニア水）― 硫安（回収）
アンモニア水で吸収すると硫酸アンモニウム（硫安）ができます。肥料として使えるので回収されます。
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水酸化マグネシウムスラリー法では硫酸マグネシウムができ、こちらは廃棄されることが多くなります。吸収剤によって副生物と、その使い道が変わります。
石灰スラリー吸収法の運転トラブルとその要因の組み合わせとして、正しいものはどれか。
- スケールの生成 ― 排ガス量の減少
- ポンプの停止 ― 副生物の品質低下
- 排ガス通風圧力損失の増大 ― 吸収液の温度低下
- 排ガス通風圧力損失の増大 ― ガス流路への固形物の付着
- 脱硫率の低下 ― 圧力損失の増大
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正解 4排ガス通風圧力損失の増大 ― ガス流路への固形物の付着
石こうなどの固形物が流路に付着して断面が狭くなると、ガスを通すのに必要な圧力が上がります。
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石灰スラリー法は固体を扱うため、スケールの生成・配管の閉塞・摩耗といった固形物由来のトラブルが中心になります。
高発熱量と低発熱量の違いとして、正しいものはどれか。
- 低発熱量のほうが常に大きい
- 高発熱量は、水蒸気の潜熱を含まない発熱量である
- 高発熱量は、生成した水蒸気の凝縮潜熱を含んだ発熱量である
- 両者に違いはない
- 水素を含まない燃料では高発熱量が2倍になる
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正解 3高発熱量は、生成した水蒸気の凝縮潜熱を含んだ発熱量である
燃料が燃えると水ができます。その水蒸気が凝縮するときに出る熱まで数えたのが高発熱量、数えないのが低発熱量です。
関連知識・ひっかけを読む
だから両者の差は「発生する水の量」で決まります。水素を多く含む燃料ほど差が大きくなります。実際の装置では水蒸気のまま排出されるので、低発熱量で計算するのが普通です。
空気比の説明として、正しいものはどれか。
- 燃料の発熱量を空気量で割った値
- 排ガス量を燃料量で割った値
- 実際に供給した空気量を、理論空気量で割った値
- 理論空気量を実際の空気量で割った値
- 酸素濃度を窒素濃度で割った値
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正解 3実際に供給した空気量を、理論空気量で割った値
理論空気量ちょうどなら空気比1です。実際は完全燃焼させるため少し多めに入れるので、1より大きくなります。
関連知識・ひっかけを読む
空気比が大きすぎると排ガス量が増えて熱を捨てることになり、SO₃も生じやすくなります。小さすぎると不完全燃焼です。適正な範囲があります。
乾き燃焼排ガス中の酸素濃度と空気比の関係として、正しいものはどれか。
- 空気比が大きいほど、排ガス中の酸素濃度は高くなる
- 空気比が1のとき酸素濃度は21%になる
- 空気比が大きいほど、酸素濃度は低くなる
- 両者に関係はない
- 酸素濃度は燃料の種類だけで決まる
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正解 1空気比が大きいほど、排ガス中の酸素濃度は高くなる
余分に入れた空気の酸素は使われずに排ガスへ出ていきます。だから空気比が大きいほど排ガス中の酸素濃度が高くなります。
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この関係を使って、排ガスの酸素濃度から空気比を逆算できます。理論空気量ちょうど（空気比1）で完全燃焼すれば、酸素濃度は0になります。
二段燃焼によってNOxが減る主な理由として、正しいものはどれか。
- 燃料の使用量が減るため
- 火炎の温度が下がるため
- 排ガス量が増えるため
- 触媒が働くため
- 硫黄分が減るため
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正解 2火炎の温度が下がるため
空気を2回に分けて入れると、最初の段では空気が足りず、燃え方が穏やかになります。火炎の温度が下がるぶん、空気中の窒素からできるNOxが減ります。
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燃焼を変えてNOxを減らす方法は、どれも「高温をつくらない」か「酸素を余らせない」のどちらかに行き着きます。
石炭の流動層燃焼について、正しいものはどれか。
- 脱硫と窒素酸化物の生成抑制の両方に効果がある
- 脱硫はできるが窒素酸化物は増える
- どちらの効果もない
- 窒素酸化物は減るが脱硫はできない
- 高温で燃やすため効率が高い
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正解 1脱硫と窒素酸化物の生成抑制の両方に効果がある
層の中に石灰石を入れておけるので燃やしながら脱硫でき、燃焼温度が低めなので空気中の窒素からできるNOxも抑えられます。
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使う燃料の粒は1〜5mm程度です。0.01mm程度まで細かくする微粉炭燃焼とは別の方式になります。
アンモニア接触還元法（選択接触還元法）による排煙脱硝の原理として、正しいものはどれか。
- 電気の力でNOxを分解する
- 触媒の存在下でアンモニアを加え、NOxを窒素と水に還元する
- アンモニアを加えてNOxを酸化する
- 水でNOxを洗い流す
- NOxを冷却して液化する
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正解 2触媒の存在下でアンモニアを加え、NOxを窒素と水に還元する
触媒を使い、アンモニアでNOxを還元して無害な窒素と水に変えます。「選択的に」NOxと反応させるので選択接触還元法と呼ばれます。
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還元剤としてアンモニアを使うため、未反応のアンモニアが漏れる（アンモニアスリップ）ことのないよう、注入量の管理が重要になります。
重油に含まれる硫黄分についての記述として、最も適切なものはどれか。
- 硫黄分は粉じんとして排出される
- 燃焼しても大気には出ない
- 硫黄分は燃焼を助けるので多いほうがよい
- 硫黄分は窒素酸化物のもとになる
- 燃焼するといおう酸化物となり、排煙脱硫や低硫黄燃料への転換で対応する
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正解 5燃焼するといおう酸化物となり、排煙脱硫や低硫黄燃料への転換で対応する
燃料中の硫黄は燃えるとSO₂になり、そのまま大気に出ます。だから対策は「硫黄の少ない燃料に替える」か「出たものを脱硫する」かの2つです。
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硫黄分は低温腐食の原因（硫酸ミスト）でもあります。1つの成分が複数の問題を引き起こす例です。
回転式バーナーの噴霧角度について、正しいものはどれか。
- 両者は同じである
- 回転式に噴霧という概念はない
- 高圧気流式バーナーの噴霧角度より小さい
- 高圧気流式バーナーの噴霧角度より大きい
- 噴霧角度は調整できない
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正解 4高圧気流式バーナーの噴霧角度より大きい
回転式は回転するカップの遠心力で燃料を飛ばすため、横方向に広がった噴霧になります。高圧気流式より角度が大きくなります。
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噴霧角度は炉の形に合わせて選びます。角度が合わないと炉壁に燃料が当たり、不完全燃焼やすすの原因になります。
部分予混合形バーナーについての記述として、正しいものはどれか。
- 空気側が燃料を引き込むものしかない
- 燃料側が空気を引き込むものしかない
- 混合はまったく行わない
- 液体燃料には使えない
- 燃料側が空気を引き込むものと、空気側が燃料を引き込むものの2つがある
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正解 5燃料側が空気を引き込むものと、空気側が燃料を引き込むものの2つがある
どちらが主導で混ぜるかによって2つの方式があります。どちらも「一部だけ」あらかじめ混ぜる点は共通です。
関連知識・ひっかけを読む
完全に混ぜる予混合形は逆火の危険があり、まったく混ぜない拡散形は炎が長くなります。部分予混合はその中間をねらう方式です。
排煙脱硫装置の副生物を「回収」する場合と「廃棄」する場合の違いとして、最も適切なものはどれか。
- 回収と廃棄に基準はない
- 法令で回収が義務づけられている
- 石こうや硫安のように利用先があるものは回収され、利用先が乏しいものは廃棄される
- 量が多いものは廃棄される
- すべて廃棄しなければならない
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正解 3石こうや硫安のように利用先があるものは回収され、利用先が乏しいものは廃棄される
石こうは建材、硫安は肥料として使えます。使い道があるなら売れるので回収します。使い道が乏しければ処分費がかかります。
関連知識・ひっかけを読む
だから吸収剤の選択は、脱硫性能だけでなく副生物の処分まで含めた費用で決まります。処理計画は入口から出口まで見る必要があります。
ばいじんや窒素酸化物の排出基準を判定するとき、測定した濃度の扱い方として正しいものはどれか。
- 燃料の量で割った値で比較する
- 定められた酸素濃度に換算した値で比較する
- 測定したままの値で比較する
- 排ガス量で割った値で比較する
- 換算は不要である
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正解 2定められた酸素濃度に換算した値で比較する
施設ごとに定められた酸素濃度（標準酸素濃度）に換算してから基準と比べます。空気で薄めれば濃度は下がってしまうので、そのままの値では比べられないためです。
関連知識・ひっかけを読む
換算式は C＝(21−On)／(21−Os)×Cs です。いおう酸化物はこの方式ではなく、煙突の高さを使ったK値規制で判定します。物質ごとに考え方が違います。
バーナーについて、正しいものはどれか。
- 拡散燃焼形バーナーは、逆火の危険性が大きい
- 高圧気流式バーナーは燃焼騒音が小さい
- 拡散燃焼形バーナーは、逆火の危険性が少ない
- 回転式バーナーの噴霧角度は高圧気流式より小さい
- 予混合形バーナーは、逆火の心配がない
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正解 3拡散燃焼形バーナーは、逆火の危険性が少ない
拡散燃焼形は燃料と空気を別々に出すため、管の中に燃える混合気ができません。だから炎が管の中へ戻る逆火が起こりにくくなります。
関連知識・ひっかけを読む
高圧気流式は粘度の高い燃料も細かく霧化できますが、燃焼騒音が大きいのが欠点です。回転式の噴霧角度は高圧気流式より大きくなります。
石灰スラリー吸収法の排煙脱硫装置で起きる運転トラブルとその原因の組合せとして、正しいものはどれか。
- 吸収液の流量が下がる ── 送風機の停止
- 副生物の品質が下がる ── 吸収塔の大型化
- 排ガスの圧力損失が増える ── 吸収液の温度低下
- 排ガスの圧力損失が増える ── ガス流路への固形物の付着
- 装置材料が傷む ── 設計温度を下回る運転
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正解 4排ガスの圧力損失が増える ── ガス流路への固形物の付着
石灰スラリー法は固体を含む液を扱うため、ガスの通り道に固形物が付いて狭くなり、圧力損失が増えていきます。
関連知識・ひっかけを読む
吸収液の流量低下は流量調節弁の詰まり、副生物の品質低下は排ガス中のすすの増加、材料の損傷は設計温度を超えた運転が原因になります。
ダブルアルカリ法の特徴として、正しいものはどれか。
- 副生物は得られない
- 吸収にスラリーを使うためスケールが多い
- 吸収に溶液を使うため、吸収塔内でのスケール生成が起こりにくい
- 脱硫率が極端に低い
- アルカリを使わない
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正解 3吸収に溶液を使うため、吸収塔内でのスケール生成が起こりにくい
石灰スラリーは固体を含むため塔内で固まりやすいのですが、ダブルアルカリ法は水酸化ナトリウム溶液で吸収するので、塔内は液だけです。
関連知識・ひっかけを読む
吸収したあと、別の槽で石灰を加えて石こうとして取り出し、アルカリを再生します。「吸収」と「固体の生成」を分けているのが名前の由来です。
低温腐食が起こる場所として、最も可能性が高いものはどれか。
- 炉の中心部
- 送風機の入口
- 排ガスが冷える熱交換器や煙道の低温部
- 燃料タンクの中
- バーナーの先端
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正解 3排ガスが冷える熱交換器や煙道の低温部
低温腐食は、排ガスが露点以下に冷えて硫酸が凝縮する場所で起こります。熱回収のために温度を下げる熱交換器の下流が典型です。
関連知識・ひっかけを読む
熱を回収しようとするほど排ガスは冷え、腐食のリスクが上がります。省エネと設備の寿命が競合する場面です。ガスの流れを一様にして局所的な冷えを作らないことも対策になります。
石炭化（炭化度）が進んだ石炭の性質の変化として、正しいものはどれか。
- 固定炭素の割合が増え、乾燥した石炭の着火温度は高くなる
- 固定炭素の割合が減り、乾燥した石炭の着火温度は低くなる
- 固定炭素の割合が増え、乾燥した石炭の着火温度は低くなる
- 固定炭素の割合が減り、乾燥した石炭の着火温度は高くなる
- 揮発分の割合が増え、火がつきやすくなる
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正解 1固定炭素の割合が増え、乾燥した石炭の着火温度は高くなる
石炭化が進むと、燃えやすいガス成分（揮発分）が抜けて、炭素そのもの（固定炭素）の割合が増えていきます。燃え始めのきっかけになる揮発分が少なくなるので、火がつくのに必要な温度は高くなります。
関連知識・ひっかけを読む
固定炭素と揮発分の比を「燃料比」といい、石炭化が進むほど大きくなります。泥炭→褐炭→瀝青炭→無煙炭の順に石炭化が進んだものと覚えると、向きを取り違えにくくなります。
コークスを製造するときに最も重要な石炭の性質と、その推定に用いられる指標の組合せとして、正しいものはどれか。
- 粘結性 ― 膨張度
- 粘結性 ― 燃料比
- 発熱量 ― 燃料比
- 灰分 ― 膨張度
- 水分 ― 着火温度
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正解 1粘結性 ― 膨張度
コークスは、石炭を空気を断って加熱し、いったん軟らかく溶けた石炭が固まってできる塊です。加熱で溶けてくっつき合う性質（粘結性）が弱いと丈夫な塊にならないため、最も重要視されます。粘結性は、加熱したときにどれだけ膨らむか（膨張度）から推定します。
関連知識・ひっかけを読む
燃料比は固定炭素と揮発分の比で、石炭化の進み具合の目安です。粘結性の推定に使う指標ではない、という区別が問われます。
水素を空気比1.1で完全燃焼させている。空気の代わりに酸素富化空気を使い、空気比は1.1のままで、湿り燃焼排ガス量を20%減らしたい。酸素富化空気の酸素濃度はおよそ何%にすればよいか。ただし、空気の酸素濃度は21%とする。
- 27.6
- 26.3
- 23.8
- 29.2
- 31.5
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正解 127.6
水素1m³N（H₂＋½O₂→H₂O）あたりで考えます。必要な酸素は0.5×1.1＝0.55m³N、空気なら0.55÷0.21＝2.619m³N。湿り排ガスは水蒸気1＋余った酸素0.05＋窒素2.069＝3.119m³Nです。目標は3.119×0.8＝2.495m³N。酸素濃度をxとすると、供給ガス0.55/x のうち窒素は0.55/x−0.55なので、1＋0.05＋0.55/x−0.55＝2.495、0.55/x＝1.995、x＝0.276、つまり約27.6%です。
関連知識・ひっかけを読む
「21%÷0.8＝26.3%」のように比で済ませるのは誤りです。水蒸気と余剰酸素の量は酸素濃度を変えても変わらず、減らせるのは窒素の分だけだからです。排ガス量を10%減らす場合は約23.8%になります。
燃料ガス・天然ガスのJIS分析方法で、ガスクロマトグラフ法ではなく別の方法で分析する成分はどれか。
- アンモニア
- 水素
- プロピレン
- トルエン
- ナフタレン
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正解 1アンモニア
水素・プロピレン・トルエン・ナフタレンは、ガスクロマトグラフで成分ごとに分離して定量します。一方、アンモニアはガスクロマトグラフ法の対象成分には入っておらず、別の分析方法で測ります。
関連知識・ひっかけを読む
水素のような軽いガスから、トルエンやナフタレンのような芳香族まで、燃料ガスの主な可燃成分はガスクロマトグラフ法でまとめて扱えます。「アンモニアもガスクロマトグラフ法で分析する」という文が公表問題で誤りとされました。
排ガス中の二酸化硫黄を連続測定するJISの自動計測器のうち、赤外線吸収方式の測定に影響を与える妨害成分として、正しいものはどれか。
- 水分
- 窒素
- 酸素
- アルゴン
- ヘリウム
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正解 1水分
赤外線吸収方式は、二酸化硫黄が特定の波長の赤外線を吸収する量から濃度を求めます。水（水蒸気）も赤外線をよく吸収するため、吸収が重なって誤差の原因になります。窒素・酸素・アルゴン・ヘリウムは赤外線をほとんど吸収しません。
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方式ごとに妨害成分が違います。溶液導電率方式は溶けて電気を通すアンモニア、紫外線蛍光方式は炭化水素、干渉分光方式は二酸化炭素が妨害成分として挙げられています。「測る原理が同じように反応してしまう物質」が妨害成分になる、と考えると整理できます。
排ガス中の窒素酸化物を連続測定するJISの自動計測器のうち、化学発光方式で光を生じさせる反応として、正しいものはどれか。
- 一酸化窒素とオゾンの反応
- 二酸化窒素と水蒸気の反応
- 一酸化窒素とアンモニアの反応
- 一酸化炭素とオゾンの反応
- 二酸化硫黄と水素の反応
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正解 1一酸化窒素とオゾンの反応
一酸化窒素（NO）にオゾンを反応させると、励起状態の二酸化窒素ができ、それが元に戻るときに光を出します。この光の強さがNOの濃度に比例するので、光を測って濃度を求めます。オゾンは計測器の中で、空気中の酸素から無声放電や紫外線照射でつくります。
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この反応が起きるのはNOだけなので、NO₂も含めた窒素酸化物（NOx）として測るときは、NO₂をNOに変えるコンバーターを通します。また、共存する二酸化炭素は測定値に誤差を与えることがあります。
化学発光方式の計測器で、排ガス中の窒素酸化物をNOx（一酸化窒素と二酸化窒素の合計）として測定する場合に用いるものとして、正しいものはどれか。
- 二酸化窒素を一酸化窒素に変えるコンバーター
- 一酸化窒素を二酸化窒素に変える酸化器
- オゾンを取り除くスクラバー
- 二酸化窒素だけを通す選択透過膜
- 特別な装置は不要で、そのまま測れば合計値になる
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正解 1二酸化窒素を一酸化窒素に変えるコンバーター
化学発光は一酸化窒素とオゾンの反応で起きるため、二酸化窒素はそのままでは光りません。そこで、試料ガスをNO₂→NOのコンバーターに通してすべてNOにそろえてから測ると、NOとNO₂の合計（NOx）が得られます。
関連知識・ひっかけを読む
コンバーターを通した値（NOx）と通さない値（NO）の差をとれば、NO₂の濃度も求められます。反応に使うオゾンは、計測器の中で空気中の酸素から作ります。
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掲載問題は公式過去問の転載ではなく、同じ論点を問うオリジナル問題です。
内容には万全を期していますが誤りが含まれる可能性があります。受験にあたっては必ず公式資料をご確認ください。
問題データ最終更新：2026-08-14