作業環境測定士 令和6年8月 有機溶剤
管理人問１次の有機溶剤のうち、20 ℃ における水への溶解度が最も大きいものはどれか。
１ エチレングリコールモノメチルエーテル
２ n – ブタノール
３ m- キシレン
４ 酢酸エチル
５ シクロヘキサノン
解答
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（１）
【解説】
作業環境測定士 有機溶剤 まとめ① 有機溶剤の物性 水への溶解度 参照
溶解度の問題は微妙な差の物質が出題されることは無い。今回も明らかな水溶性であるエチレングリコールモノメチルエーテルが出題されている。
水溶性の高いアセトン、イソプロピルアルコール（IPA）、セロソルブ関係、N,N-ジメチルホルムアミド（DMF）、テトラヒドロフラン（THF）この５つを覚えておけば十分である。
問２次の有機溶剤のうち、25 ℃における飽和蒸気圧が最も小さいものはどれか。
１ アセトン
２ テトラヒドロフラン
３ トルエン
４ 二硫化炭素
５ メタノール
解答
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（３）
【解説】
作業環境測定士 有機溶剤 まとめ① 有機溶剤の物性 沸点（蒸気圧） 参照
飽和蒸気圧の問題は飽和蒸気圧を覚える必要は無いです。
飽和蒸気圧が低い→沸点が高い
飽和蒸気圧が高い→沸点が低い
と覚えておいてください。
理屈から覚えようとするならば、「蒸気圧＝大気圧になったところが沸点。それならば飽和蒸気圧が最初から高いほうが与えるエネルギーが低くて済む→沸点が低い」となります。
丸覚えするの大変だと思いますが、主要なところは覚えておいたほうがいいです。構造式が思い浮かぶ人は何となく判ります。
①エーテルは沸点低め
②その次はベンゼン環が付いていないもの
③ベンゼン環が付いていると沸点高め
④似たような構造だったら分子量が大きいほうが沸点高い
⑤ハロゲンが付くとそこから少し高くなる（クロロ＜ブロモ＜ヨード＜フルオロ 日本語で書くと塩化＜臭化＜ヨウ化＜フッ化）
⑥硫酸が付くと高いかも（これは特定化学物質用のコメントです）
この問題は簡単ですね。③のベンゼン環が付いていると沸点高め が該当です。
下の表の通り、沸点高め→蒸気圧低めです。多少の入れ替わりがありますが、沸点も蒸気圧も測定するのが難しいので、その辺は気にしないでください。明らかに差がある物質しか出題されません。
問３次の有機溶剤のうち、極性が最も高いものはどれか。
１ クロロベンゼン
２ 酢酸イソブチル
３ n – ヘキサン
４ N,N-ジメチルホルムアミド
５ エチルエーテル
解答
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（４）
【解説】
作業環境測定士 有機溶剤 まとめ① 有機溶剤の物性 極性 参照
大体の極性を表す数字に「比誘電率」というものがあるので、その一覧を載せた。双極子モーメントという数字もあるが、どちらも調べても判らないものもあった。
作業環境測定士の問題としては、N,N-ジメチルホルムアミド（DMF）＞アルコール＞ケトン（アセトン、メチルエチルケトン）＞酢酸〇〇 の順を覚えておけばいいかも？
問４有機溶剤の捕集に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
１ 真空捕集瓶は、捕集瓶内の圧力を13.3 kPa 以下にしたものを使用する。
２ 真空捕集瓶のコックには、グリースは使用しない。
３ 流量計の校正には、基準流量計として、石けん膜流量計を用いることができる。
４ 校正した流量計を用いても、捕集装置の圧力損失が著しく大きいと、差圧計の値を用いた流量補正が必要な場合がある。
５ 捕集袋により試料を採取する場合には、内容積5 L 以上のものを用いる。
解答
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（１）
【解説】
（１）捕集瓶内を1.33kPa（10㎜Hg）に減圧する。
問５固体捕集法-ガスクロマトグラフ分析法に関する次の記述の㋑から㋩のに入る語句の組合せとして、不適当なものは下のうちどれか。
「作業環境空気中の㋑は㋺に捕集し、㋩で脱着して得た試料液を、ガスクロマトグラフに導入して定量する。」
解答
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（５）
【解説】
作業環境測定協会発行の「デザイン・サンプリングの実務（上）」の固体捕集法による測定条件」という表を見てください。
ほぼすべての有機溶剤がシリカゲル管と活性炭管の両方が使える。（例外はN,N-ジメチルホルムアミドはシリカゲル管を使用できない）
一般的にはシリカゲルで捕集した場合は親水性溶媒（純水を含む）、活性炭で捕集した場合は疎水性溶媒で脱着する。
（５）クロロベンゼンを活性炭で捕集した場合は、疎水性溶媒である二硫化炭素で脱着する。精製水では脱着できない。
問６有機溶剤の捕集に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
１ 真空捕集瓶による試料空気の採取には、内容積が1 L 以上のガラス製の捕集瓶が用いられるが、その内面は測定対象物質に対して不活性でなければならない。
２ 真空捕集瓶に試料空気を採取する際の吸引空気流量は一定である。
３ 活性炭管に試料空気を捕集する際は、前もって活性炭管を接続した状態で電動ポンプの流量を、石けん膜流量計で校正する。
４ 小型バブラーに試料空気を捕集する際は、吸引する電動ポンプの流量を石けん膜流量計で校正する。
５ ミゼットインピンジャーに粒径3 ～ 5 mmのグラスビーズを入れておくと、ガス状物質の捕集率が高まるのは、試料空気と液体の接触面積が大きくなるからである。
解答
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（２）
【解説】
（２）真空状態のものを開放すると、最初の流量が大きく、徐々に流量が落ちていく。
問７検知管法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
１ 前処理管には、除去管、除湿管及び反応管がある。
２ 測定するときは、ガス採取器のハンドルをできるだけゆっくり引くことが重要である。
３ 測定が終了したらすぐにその場で測定結果を読み取る。
４ 検知管の指示値は、低気圧下では低くなる。
５ 一度使用した検知管は、変色していなくても再使用できない。
解答
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（２）
【解説】
（２）測定するときは、ガス採取器のハンドルを一気に引くことが重要である。
問８ポリエチレングリコール20 M を固定相液体としたカラムを用いるガスクロマトグラフ分析において、トルエンより保持時間の長い有機溶剤は、次のうちどれか。
１ 酢酸エチル
２ 二硫化炭素
３ n- ヘキサン
４ エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
５ アセトン
解答
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（４）
【解説】
作業環境測定士 有機溶剤 まとめ② ガスクロマトグラフ カラム 参照
ポリエチレングリコール20 M を固定相液体としたカラムを用いるガスクロマトグラフ分析では、極性が強いほうが保持時間が長い。
とはいえ極性が強くても低沸点であれば保持時間が短くなる。
トルエン（沸点：111℃）よりも明らかに極性が高いのはアセトン（沸点：56℃）とエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（沸点：156℃）であり、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートのほうがトルエンよりも保持時間が長くなる。
問９ガスクロマトグラフ分析法のキャリアガスに関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
１ 検出器の感度は、キャリアガス流量の影響を受ける。
２ 保持時間は、キャリアガスの線速度にほぼ比例する。
３ カラムの理論段数は、キャリアガスの種類による影響を受ける。
４ キャリアガスには、ヘリウム、窒素、水素などが用いられる。
５ カラム圧力が一定であれば、カラム温度が高くなるとキャリアガス流量は低くなる。
解答
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（２）
【解説】
作業環境測定士 有機溶剤 まとめ② ガスクロマトグラフ キャリアガス 参照
（２）キャピラリーGCにおいて、分析成分の保持時間（tR）は次の式で表すことができる。
L：カラム長さ u：キャリヤーガスの線速度 k：保持係数
保持時間は線速度に反比例する。
問１０ガスクロマトグラフ分析法に用いる水素炎イオン化検出器（FID）に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
１ 炭化水素の分析に適している。
２ 脂肪族炭化水素の同族体でのイオン発生量は、化合物中の炭素数にほぼ比例する。
３ 二硫化炭素に対する感度は低い。
４ 一般に、検出感度は熱伝導度検出器（TCD）よりも低い。
５ 応答直線範囲は、電子捕獲検出器（ECD）より広い。
解答
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（４）
【解説】
作業環境測定士 有機溶剤 まとめ② ガスクロマトグラフ 検出器 参照
（４）TCDの最大の特徴は検出可能な試料が幅広く、無機ガスも対応できることである。しかし、他の検出器と比較して感度がさほど高くない。
問１１充塡カラムとキャピラリカラムの比較に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
１ 充塡カラムの方が、試料負荷量を多くできる。
２ 充塡カラムの方が、最適キャリアガス流量が大きい。
３ キャピラリカラムの方が、単位長さ当たりの理論段数は小さい。
４ キャピラリカラムの方が、渦流拡散が小さいので、ピーク幅の広がりは抑制される。
５ キャピラリカラムの方が、一般に、試料導入部の構造が複雑である。
解答
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（３）
【解説】
作業環境測定士 有機溶剤 まとめ② ガスクロマトグラフ カラム 参照
充填カラムとキャピラリーカラムの比較
（３）キャピラリカラムの方が、単位長さ当たりの理論段数は小さい。
（５）キャピラリーカラムでは、内径が小さく、単位長さ当たりの固定相量が少ないため、試料量を少なくしなければならない。そこで、試料導入機構にも工夫が必要とな
る。導入された試料の一部だけをカラムへ導く方法（スプリット法）、溶媒を除いたのち全部を（スプリットレス法）カラムへ導くなどの各種方式がある。
問１２ガスクロマトグラフ分析法に用いられる検出器に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
１ 質量分析計（MS）は、対象物質のマススペクトルを測定できるので、定性分析にも適している。
２ 水素炎イオン化検出器（FID）は、水素炎中で燃焼しイオン化する物質を検出する方法で、ほとんどの有機化合物は検出するが、ホルムアルデヒドやギ酸などは検出されない。
３ 電子捕獲検出器（ECD）は、放射性同位元素から放出されるβ線を利用する方法で、電子親和力の強い物質の測定に適している。
４ 炎光光度検出器（FPD）は、水素炎を利用する方法で、リンや硫黄を含む化合物に対して選択性がある。
５ 熱イオン化検出器（TID）は、アルカリ塩を利用する方法で、物質選択性がない。
解答
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（５）
【解説】
作業環境測定士 有機溶剤 まとめ② ガスクロマトグラフ 検出器 参照
（５）有機窒素化合物（１つの分子に炭素Cと窒素Nがある化合物、例えばHCN）やリン化合物（例えば PH3）に高い感度を示す。
問１３ガスクロマトグラフ質量分析法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
１ 代表的なイオン化法には、電子イオン化法がある。
２ 質量分析計は、イオン化部、質量分離部と検出器から構成されている。
３ 定量は、ターゲットイオンのピーク面積を用いて行う。
４ イオン化条件によっては、分子イオンが観察されない場合がある。
５ 質量分析計には、磁場型が広く利用されている。
解答
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（５）
【解説】
作業環境測定士 有機溶剤 まとめ② ガスクロマトグラフ ガスクロマトグラフ質量分析法（MS）参照
（５）扇形磁場型、四重極型、飛行時間型が有機化合物測定に良く用いられたが、徐々に比較的安価な四重極型が市場を占めるようになった。
問１４成分A、B の保持時間に相当するガスクロマトグラム上の長さがそれぞれ9 cm、12 cmで、ピーク幅がそれぞれ10 mm、14 mmであるとき、使用したカラムの成分A、B のピークの分離度として、正しい値は次のうちどれか。
１ 0.25
２ 1.25
３ 1.50
４ 2.50
５ 3.75
解答
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（４）
【解説】
作業環境測定士 有機溶剤 まとめ② ガスクロマトグラフ 分離度 参照
問１５吸光光度分析法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
１ T を透過率（％）、A を吸光度とすると、log10T = 2－A が成り立つ。
２ 液層の長さが同一の場合、透過率（％）の値が大きいほど、対象物質の試料液中の濃度は高い。
３ 試料液の濃度がベールの法則に従う範囲内、すなわち吸光度が測定対象物質の濃度に比例する範囲内で行うべきである。
４ 通常、青色溶液の可視部の主な吸収波長域は、赤色溶液のそれより長波長側にある。
５ 発色させた液は、時間の経過とともに退色することがあるので、発色の状態が安定しているうちに測定する。
解答
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（２）
【解説】
作業環境測定士 有機溶剤 まとめ③ ランベルト・ベールの法則 参照
（１） T（％）＝ I/I0 × 100 が成り立つ。 ※パーセントなので100倍している
I0/I = T/100 ※I0/Iになっていることに注意
ランベルト・ベールの式に代入して A = log(I0/I) = log(T/100) = logT – log10-2 =2 – logT
logT = 2-A
（２）log(I0/I) = εcl より 透過率が高い → Iが大きい → I0/Iが小さい → 濃度が薄い
透過率が低いほうが濃度が高いって普通ですね。絵具とかをイメージしてもらえればと思います。
（４）物質は特定の波長の光を吸収し、目に見える色はその補色（余色）である。
青色の液は、補色である赤橙～橙付近の波長の光を吸収する。赤色の液は緑～青緑付近の波長の光を吸収する。
従って青色溶液の可視部の主な吸収波長域は、赤色溶液のそれより長波長側にある。
問１６吸光光度分析法で用いる分光光度計に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
１ 可視領域の光源には、タングステンランプが用いられる。
２ ガラス製の試料セルは、可視領域の測定に用いられる。
３ モノクロメータには、回折格子が用いられる。
４ 検出器には、光電子増倍管が用いられる。
５ 一般に、モノクロメータは試料セルと検出器の間に配置する。
解答
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（５）
【解説】
（５）モノクロメータは光源と試料セルの間に配置する。
問１７吸光光度分析法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
１ 有機溶剤の吸光光度分析では、発色試薬が用いられる。
２ 石英セルは、全ての測定波長領域で用いることができる。
３ 吸収極大波長が２つ以上ある場合、通常、モル吸光係数の小さい方の波長を選定する。
４ 紫外領域の光源には、重水素ランプが用いられる。
５ 吸収スペクトルの吸収極大においてモル吸光係数も極大となる。
解答
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（３）
【解説】
（３）モル吸光係数の小さい方の波長を選定する理由が無い。なるべく大きいほうが安定するので大きいほうを選定する。
問１８ある有機溶剤5.00 mLを精製水で100 mLとし、この溶液1.00 mLをはかりとり、発色させた上で、更に精製水で100 mLとした。この溶液を波長420 nm で光路長1.00 cmのセルを用いて吸光度を測定したところ0.600 となった。発色した物質のモル吸光係数の値に最も近いものは次のうちどれか。
ただし、有機溶剤の密度は0.900 g･cm-３（ 25 ℃）、モル質量は88.1 g･mol-１とする。
１ 1.17 × 10２ cm-１･mol-１･L
２ 1.33 × 10２ cm-１･mol-１･L
３ 2.26 × 10２ cm-１･mol-１･L
４ 4.50 × 10２ cm-１･mol-１･L
５ 5.11 × 10２ cm-１･mol-１･L
解答
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（１）
【解説】
作業環境測定士 有機溶剤 まとめ③ ランベルト・ベールの法則 参照
問１９トルエンを含む塗料が入ったスプレーガンを持ちながら、製品の周辺を移動して行う吹付塗装作業が１名の作業者により行われていた。作業者に能動型試料採取器（アクティブサンプラー）を装着し、15 分間のサンプリングであるD 測定を行った。採取器を回収し、捕集されたトルエンを溶媒2.0 mL で脱着してガスクロマトグラフで分析したところ、分析結果としてトルエン76.2 μg･mL-１ が得られた。このD測定値として正しい値に最も近いものは次のうちどれか。
ただし、吸引流量は0.10 L･min-１、トルエンのモル質量は92.1 g･mol-１、脱着率は90 % とする。また、気温は25 ℃、大気圧は１気圧とする。
１ 10 ppm
２ 15 ppm
３ 20 ppm
４ 25 ppm
５ 30 ppm
解答
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↓
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↓
↓
↓
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（５）
【解説】
公式の導き方はまとめページにあります。
問２０ガスクロマトグラフ分析法に用いる検量線に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
１ 標準溶液は、対象の標準物質を脱着溶媒で適切な濃度範囲内に希釈したものを用いる。
２ 内標準法で用いられる内標準物質には、目的物質と物理的・化学的によく似ているが、実際の試料中に含まれず、かつ、測定を妨害しない物質を選択する。
３ 比較的高濃度の溶液を標準原液として冷暗所に保管し、検量線作成の都度、適切に希釈して標準系列液を調製する。
４ 内標準法では、ガスクロマトグラフに導入した試料の体積を正確に測定する必要はない。
５ 検量線範囲を超えた高濃度の試料液については、検量線を外挿して定量値を求める。
解答
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（５）
【解説】
作業環境測定士 有機溶剤 まとめ② ガスクロマトグラフ 検量線 参照
内挿は実測値した点に挟まれているが、外装は実測した点の外側を推定しているので、内挿より正確性を欠く。
