R2年 大気特論 問15 問題と解説

　問 題　　　　　

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5.3μm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。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　

(1)に関して、化学発光方式では、「不安定な励起状態にあるNO₂^*」が「安定な基底状態のNO₂」に移る際に発する光を測定します。そして、その励起状態のNO₂^*はNOとO₃(オゾン)との反応によって生成します。

よって、(1)の「NO₂」が誤りで、正しくは「NO」となります。

また、この問題とは関係ありませんが、前処理に関する注意点を補足します。

測定したいのは窒素酸化物なので、NOとNO₂の両方を調べたいのですが、上記の通り反応に励起NO₂^*の原料になるのはNOだけです。そのため、この反応の前処理としてNO₂はNOに還元しておく必要があります。

以上をまとめると、化学発光を利用した窒素酸化物自動計測器の手順は次のようになります。

1. 排ガス中のNO₂をあらかじめNOに還元する(これによりNOとNO₂が合算される)
2. NOとO₃(オゾン)との反応で、励起状態のNO₂^*が生成する
3. 励起状態のNO₂^*が基底状態のNO₂に移る際、発光する
4. その発光の強度を検出することで、窒素酸化物の濃度を測定する