公害防止管理者 (水質関係) 汚水処理特論 練習問題 第32問: A 工場の排水 200 m³ に六価クロムがクロムとして 26 mg/L 含まれている。酸性の条件で硫酸鉄(II) を加え、六価クロムをすべて三価クロムに還元す

必要な鉄(II) は 300 mol です。六価クロムは 26 mg/L = 26 g/m³ なので、200 m³ では 26 × 200 = 5,200 g、物質量は 5,200 ÷ 52 = 100 mol です。

六価クロムが三価クロムになるとき、クロム 1 原子は電子を 3 個受け取り、鉄(II) が鉄(III) になるときは電子を 1 個放出するので、クロム 1 mol の還元に鉄(II) 3 mol が必要です (Cr2O7²⁻ + 6Fe²⁺ + 14H⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H2O)。よって 100 × 3 = 300 mol となります。

「100 mol」は 1:1 とした値、「150 mol」は二クロム酸イオン 50 mol に 3 を掛けた値、「600 mol」は二クロム酸イオン 1 mol 当たり 6 mol の比をクロム 1 mol に当てた値、「50 mol」は二クロム酸イオンの物質量を答えた値です。実務では、還元剤を理論量より多めに加えて還元の終了を酸化還元電位で確かめ、その後に中和して水酸化クロム(III) として沈殿させます。