作業環境測定士 特定化学物質 まとめ①

過去問の一覧(パスワードの販売もしています) ⇒ https://osh-lab.com/524/

ランベルト・ベールの法則

 

【過去に出題された問題】(正解に変換済み)

・T を透過率(%)、A を吸光度とすると、log10T = 2-A が成り立つ。

・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低い。

・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。

・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。

・吸光度は、入射光の強度に依存しない。

・吸光度は、試料液の濃度と光路長に比例する。

・透過率(%)は、対象物質の試料液中の濃度が濃くなると、指数関数的に減少する。

・透過光の強度は、溶液中の目的物質の濃度が増加するとともに指数関数的に減少する。

・光路長が同一の場合、透過率(%)の値が大きいほど、対象物質の試料液中の濃度は低い。

・入射光の強さをI 0 、透過光の強さをI とすると、吸光度E は、E =log1 0 (I0/ I )で表される。

 

吸光光度分析計

下記サイトが参考になると思います。

日立ハイテクサイエンスの「分光光度計基礎講座」

https://www.hitachi-hightech.com/hhs/products/tech/ana/aa/basic/index.html

池田理化の「分光光度計とは?原理・種類・選び方・メンテンナンス方法をわかりやすく解説」

https://www.ikedarika.co.jp/ikeda_bureau/contents/spectrophotometer202405.html

過去に出題された問題(正解の文章に変換済み)

【装置構成関連】

・測定可能な波長範囲は、通常200 ~ 1000 nm である。

・紫外領域の測定には、光源として重水素放電管(重水素ランプ)を用いる。

・可視領域の測定には、光源としてタングステンランプを用いる。

・光源光から、回折格子により特定の波長の光を選別する。

・試料溶液に照射する光は、単色光である。

・回折格子は、モノクロメーターに用いられる。

・一般に、モノクロメータは光源と試料セルの間に配置する。

・石英製セルは、300 nm よりも短波長の光の吸収の測定に使用できる。

・石英セルは、紫外領域と可視領域の測定に用いることができる。

・ガラス製の試料セルは、可視領域の測定に用いられる。

・プラスチック製セルは、可視領域の測定に用いられる。

・光電子増倍管は、紫外・可視の光を検出することができる。

・光電子増倍管は、光の強度を電気信号に変換し、増幅する。

・検出器には、一般に、光電子増倍管が用いられる。

・入射光が溶液中の試料成分に吸収されると、透過光の強さは減少する。

・ダブルビーム方式により、測定対象物質の溶解に用いた溶媒の吸収が補正される。

・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。

・二重結合を持つ化合物は、試料液が無色であっても紫外部の光を吸収する。

 

【吸光関連】

・吸光度と光の波長の関係を示す図は、吸収スペクトルである。

・吸光光度分析法では、分子やイオンの電子遷移による光の吸収を利用する。

・吸光度の測定は、通常、測定対象物質の吸収極大の波長で行う。

・定量分析の測定波長は、吸収極大を示す波長のみでなく、共存物質や発色試薬自身による影響のない波長を選ぶこともある。

・吸収極大波長で、モル吸光係数は極大となる。

・モル吸光係数の単位は、mol-1・L・cm-1 で表される。

・吸光度は、測定対象物質の濃度に比例する。

・吸光度は、試料セルの光路長に比例する

・吸光度は、対象物質の試料液中の濃度と液層の長さの積に比例する。

・モル吸光係数は、溶媒の種類により異なることがある。

・モル吸光係数は、波長により異なる。

・透過率は、入射光の強さに対する透過光の強さの比である。

・透過率は、光が通過する溶液層の厚さに指数関数的に減少する。

・吸光度は、透過率の逆数の対数である。

・吸収極大波長が2つ以上ある場合、通常、モル吸光係数の大きい方の波長を選定する。

・定量下限の値は、吸光度0.03 に相当する標準液の濃度とする。

・透過率(%)をアナログメータから読み取る場合は、15 ~ 65 % 程度の範囲で測定することが望ましい。

・相対誤差の少ない吸光度の範囲としては、0.2 ~ 0.8 が望ましい。(↑と同じことを言っている log0.65=0.18~log0.15=0.82)

 

【試料関連】

・有機溶剤の吸光光度分析では、発色試薬が用いられる。

・発色反応のために試料液を加熱した場合は、常温に戻してから吸光度を測定する。

・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。

・吸収極大波長や吸光度は、pH や呈色後の時間などにより変わることがある。

・使用する溶媒は、試料成分の溶解性の高いものを用いる。

 

直接捕集方法

試料空気を捕集容器内に直接採取する方法。捕集容器としては真空捕集瓶、捕集袋(バッグ)が用いられる。

洗浄は窒素又は清浄空気の送入と排気を2~3回繰り返し、分析に影響が無いよう汚染物を除去する。内面の洗浄に水や洗剤を用いると汚染される。

 

真空捕集瓶による採取

内容量が1L以上のガラス製の捕集瓶を使用する。その内面は測定対象物質に対して不活性でなければいけない。

捕集瓶内を1.33kPa(10㎜Hg)に減圧する。

コックは漏れの原因になりやすいのでグリスを付けたくなるが、グリスの使用は避ける。(汚染の原因となるため)

捕集袋による採取

捕集袋は、5 L 以上のものを用いる。

1.4-ジオキサン、ジクロロメタン、および1,1.1.-トリクロルエタンは捕集袋を使用する。

 

過去に出題された問題(正解の文章に変換済み)

・使用後の捕集袋を再使用するためには、水又は洗剤で内面を十分に洗浄してはならない。

・真空捕集びんのコックには、漏れを防止するためのグリースの使用は避ける。

・ 捕集袋を再度使用する場合には、窒素又は清浄空気で内面を十分に洗浄する。

・真空捕集瓶は、1.33 kPa 以下の圧力にして使用する。

・真空捕集瓶は1 L 以上の容積のもの、捕集袋は5 L 以上のものを使用する必要がある。

・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。

・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はない。(最初の流量が大きく、徐々に流量が落ちていく)

・捕集袋の内面から測定対象物質や測定上妨害となる物質が発生することがある。特に新しい袋を使用する際には妨害物質発生の有無を十分調べる必要がある。

・採取した試料空気は、できるだけその日のうちに分析する。

・採取した試料空気を保存する場合は、温度変化が少ない場所に保存する。

・試料空気から水分を取り除く場合には、ガラス管に無水硫酸カルシウムなどの乾燥剤を詰めて、試料採取口の前に接続する。

・電動ポンプを通して、捕集袋内に試料空気を送り採取する方法の場合、ポンプ内の吸着に注意する必要がある。

 

気体の濃度計算

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