R6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. 化学発光方式では、反応槽内を加圧することにより、共存するCO₂の影響を減らすことができる。
2. 赤外線吸収方式では、吸収スペクトルが重なる水分、CO₂、炭化水素が測定の妨害成分となる。
3. 化学発光方式及び赤外線吸収方式では、コンバータを用いることでNO_xとして測定できる。
4. 紫外線吸収方式では、多成分演算法により、共存するSO₂の影響を除去する方法がとられている。
5. 紫外線吸収方式と差分光吸収方式では、NOとNO₂をそれぞれ測定できる。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

(1)が誤りです。化学発光方式の際にはCO₂が妨害物質となりますが、反応槽内を加圧すると測定対象であるNO_xとCO₂の衝突回数が増え、余計に誤差が大きくなってしまいます。よって、この文章は「加圧」ではなく「減圧」とすれば、正しい記述となります。

(2)は正しいです。各種のNO_x自動計測器と、その計測器での妨害物質の組み合わせをまとめると、以下の表のようになります。SO₂自動計測器の同様の問題と比べると出題頻度は低いですが、これを覚えておくと正解できる問題がたまに出題されるので、余裕があれば押さえておきたい内容です。

NOx計測器の種類	妨害物質
化学発光方式	CO2
赤外線吸収方式	CO2、SO2、水分、炭化水素
紫外線吸収方式	SO2、炭化水素
差分光吸収方式	SO2、炭化水素

(3)も正しいです。窒素酸化物自動計測器に用いられる4つの方式の測定原理を簡単にまとめると次のようになります。

• 化学発光方式　：NOとオゾンとの反応で生じる発光を測定する。
• 赤外線吸収方式：NOの5.3μm付近における吸収量変化を測定する。
• 紫外線吸収方式：NOまたはNO₂の紫外線領域における吸収量変化を測定する。
• 差分光吸収方式：NOまたは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。

上記の通り、「化学発光方式」と「赤外線吸収方式」の2つは、直接的にはNOしか測定することができません。そのため、コンバータを用いて排ガス中のNO₂をあらかじめNOに還元してから測定します(これによりNOとNO₂が合算されます)。

(4)も正しいです。(2)の解説の通り、紫外線吸収方式ではSO₂が妨害物質となります。この際、多成分演算法を用いることでSO₂の影響をできるだけ除去します。

(5)も正しいです。(3)の解説の通り、化学発光方式と赤外線吸収方式だと、NOとNO₂を合算した値しか測定できませんが、紫外線吸収方式と差分光吸収方式では、NOとNO₂をそれぞれ測定できます。

以上から、正解は(1)となります。