令和7年度 問31 化学プロセス

体積V、濃度C 0 のフェノールの水溶液がある。これに活性炭をWだけ投入して吸着平衡に達したとき、水溶液中のフェノール濃度Cとして、最も近い値はどれか。吸着平衡は活性炭中のフェノール濃度をq * として、次式のフロイントリッヒ型で表せるとする。 q * = 0.5 C 1/2 [kg-phenol/kg-活性炭] 変数、単位と数値は以下の通りとする。 フェノール水溶液の濃度 C 0 = 0.10 kg-phenol/m 3 -water フェノール水溶液の体積 V = 10 m 3 活性炭投入量 W = 20 kg 吸着平衡時の水溶液中のフェノール濃度 C [kg-phenol/m 3 -water] 根の公式は次の通りである。 0 = ay 2 + by + c、y = (-b ± √(b 2 - 4ac)) / 2a
0.0008
0.0084
0.092
1.09
1.19
正答
② 0.0084
フェノールの物質収支は C 0 V = CV + qW で、q = 0.5 C^{1/2} を代入すると 1 = 10C + 10√C になります。x = √C とおけば x 2 + x − 0.1 = 0 で、C ≈ 0.0084 だから②。

技術士(化学部門)一次試験の要点まとめ

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