45PM39｜第45回 第2種ME技術実力検定試験 過去問

正答

5

この問題のポイント

この問題では、吸着型酸素濃縮器がどのガスを吸着して酸素を濃縮しているかが問われています。

吸着型酸素濃縮器は、空気中の酸素を吸着する装置ではありません。
空気中に多く含まれる窒素を吸着して取り除くことで、残ったガス中の酸素濃度を高めます。

解説

空気の主成分は、窒素と酸素です。
おおまかにいうと、空気中には窒素が約78％、酸素が約21％含まれます。

吸着型酸素濃縮器では、ゼオライトなどの吸着剤を用いて、空気中の窒素を選択的に吸着します。
窒素が取り除かれると、残った気体中の酸素の割合が高くなります。

この方式は、圧力を変化させて吸着と脱着を繰り返すため、PSA方式とも呼ばれます。
PSAは Pressure Swing Adsorption の略で、圧力変動吸着を意味します。

ひっかけポイント
酸素を濃縮する装置なので「酸素を吸着する」と考えたくなりますが、逆です。
窒素を吸着して除去するから、酸素濃度が上がると理解します。

選択肢の確認

1．二酸化炭素
誤り。
二酸化炭素は空気中に少量含まれますが、吸着型酸素濃縮器が酸素を濃縮するために主に吸着するガスではありません。酸素濃縮の中心は、空気中に最も多い窒素の除去です。

2．亜酸化窒素
誤り。
亜酸化窒素は麻酔に関連する医療ガスですが、通常の空気中の主成分ではありません。吸着型酸素濃縮器で酸素濃縮のために吸着する主な対象ではありません。

3．アンモニア
誤り。
アンモニアは刺激臭をもつ気体ですが、通常の空気から酸素を濃縮する仕組みの中心になるガスではありません。吸着型酸素濃縮器で主に吸着するのは窒素です。

4．酸素
誤り。
酸素濃縮器は酸素を吸着して取り除く装置ではありません。酸素を残すために、空気中の窒素を吸着して除去します。酸素を吸着してしまうと酸素濃度は高くなりません。

5．窒素
正しい。
吸着型酸素濃縮器では、ゼオライトなどの吸着剤により空気中の窒素を吸着します。窒素を除くことで、残ったガスの酸素濃度を高めます。

覚えるポイント

• 空気の主成分は、窒素約78％、酸素約21％である。
• 吸着型酸素濃縮器は、窒素を吸着して酸素を濃縮する。
• 酸素を吸着するのではなく、窒素を除くことで酸素濃度を上げる。
• 吸着剤にはゼオライトなどが用いられる。
• PSA方式は、圧力を変化させて吸着と脱着を繰り返す方式である。