環境計量士（濃度関係）国家試験問題の解説（環濃） 第７１回（令和２年）問１０

📁第71回（令和２年）

前々回（第69回）の問10に酷似した出題内容だね。

はじめに、基本事項を確認しておこう。
排ガス中のアンモニアの分析をするのであれば、何らかの方法でアンモニアを液体に吸収する必要がある。吸収されたアンモニアはアンモニウムイオンとなるが、この吸収液がアルカリ性であった場合、下の化学反応式で示すように再びアンモニアは遊離してしまう。遊離したアンモニアは蒸気圧が高く非常に蒸発しやすい。

NH₄ + OH^-　⇄　NH₃ + H₂O

選択肢１

試料ガス中の目的成分を、水酸化ナトリウム溶液に吸収させて発色させる。

吸収液がアルカリ性の場合、アンモニアは遊離して容易に蒸発してしまうから、ここの記述内容は誤り。内容に誤りがあるから、JISに規定された記述ではない。

次に、環境計量士が知っておくべきアンモニウムイオンの分析方法を紹介しておこう。

アンモニウムイオンの分析方法

1. インドフェノール青吸光光度法
2. 中和滴定法
3. イオン電極法
4. イオンクロマトグラフ法

 吸光光度法は１のインドフェノール青吸光光度法だけなので、選択肢３が正解。

第69回環境計量士国家試験（環濃）問10の解説

問10（第69回 環濃）
排ガス中のアンモニアの分析をするのであれば、何らかの方法でアンモニアを液体に吸収しなければなりません。吸収されたアンモニアはアンモニウムイオンとなるのですが、この吸収液がアルカリ性であった場合、再びアンモニアは遊離してしまいます。

NH₄ + OH^-　⇄　NH₃ + H₂O

そして遊離するアンモニアは蒸気圧が高いので、蒸発しやすい物質です。
この内容は高校化学レベルの基本中の基本なので絶対に知っておいてください。

ですから、吸収液が水酸化ナトリウム溶液である選択肢の４は誤りだとわかります。


さて、溶液中のアンモニウムイオンの分析方法について環境計量士が知っておくべき分析方法は次の４つです。

①インドフェノール青吸光光度法
②中和滴定法
③イオン電極法
④イオンクロマトグラフ法

①のインドフェノール青吸光光度法について見てみましょう。

この方法はアンモニウムイオンが次亜塩素酸イオンの共存下でフェノールと反応して生じるインドフェノールの青の吸光度を測定して、アンモニウムイオンを定量する方法です。


ここで選択肢を見てみますと。。。
「フェノール」と「次亜塩素酸」の語句が選択肢３にあるので、これが正解です。

他の選択肢も見ておきましょう。

１　ナフチルエチレンジアミン吸光光度法は、溶液中の亜硝酸イオンの分析方法として有名ですから、覚えてください。

２　これは排ガス中の二硫化炭素分析方法（JIS K0091）です。

排ガス中のジエチルアミン銅溶液に通じて吸収させたのち、吸収液中に生成したジエチルジチオカルバミン酸銅の吸光度を測定し、二硫化炭素を定量します。

５　これは排ガス中の硫黄酸化物分析方法（JIS K0103）です。

排ガス中の硫黄酸化物を過酸化水素水に吸収させて硫酸にした後、2-プロパノールと酢酸とを加え、アルセナゾ III を指示薬として酢酸バリウム溶液で滴定します。