拡散セルによる標準ガスの濃度

正答 (3)

拡散セルから出る標準物質の量（流出速度）は、拡散チューブの断面積に比例します。断面積は内径の2乗に比例するので、「内径に比例する」とする選択肢3は誤りです。

内径が2倍になれば断面積は4倍になり、流出速度も4倍になります。チューブの長さには反比例します。

この問題は、試験本番では得点しなければならない問題です（学習の優先度：最高）。

理由：下記の通り、原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」（過去23回中14回出題）を理解していれば、論点そのものを暗記していなくても、解けるからです。

原理から解く：拡散セルによる標準ガスの濃度（過去23回中14回出題）

この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。

出題頻度

この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です（同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点（同じ事実のまとまり）の出題回数です）。

1. (1)正しい記述頻出のおとり：全23回中1回出題（出題確率4％）論点「標準ガスを発生させる物質は、常温常圧で液体である必要がある。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
2. (2)正しい記述頻出のおとり：全23回中3回出題（出題確率13％）／同じ記述の出題：1回論点「拡散チューブの内径が大きいほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
3. (3)誤った記述正答（原理から解ける）：全23回中2回出題（出題確率9％）／同じ記述の出題：1回論点「流出速度は、拡散チューブの断面積に比例する。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
4. (4)正しい記述初見：全23回中1回出題（出題確率4％）論点「一定時間ごとに標準物質の残量を秤量し、その減少量から標準物質の流出速度を求めることができる」
5. (5)正しい記述頻出のおとり：全23回中1回出題（出題確率4％）論点「所定の濃度の標準ガスを得るために、発生した蒸気を不活性ガスで希釈する」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題

この問題のひっかけパターン：拡散セルの濃度を決める要因（温度・流量・寸法・分子量）

拡散速度はチューブの断面積（内径の2乗）に比例し、長さに反比例、温度で大きく変わる。微調整は希釈空気の流量で行う。ppm濃度は拡散係数と飽和蒸気圧で決まる。

なぜ？

温度を変えると安定するまで時間がかかるので、すぐ効くのは流量。

正答 (1)

拡散セルから出る標準物質の物質量（mol）は、拡散係数、飽和蒸気圧、拡散チューブの寸法、温度で決まり、分子量にはよりません。体積比である ppm の濃度は物質量で決まるので、拡散係数と飽和蒸気圧が同じなら、分子量にかかわらず濃度は同じです。分子量が大きいほど濃度が高くなるとする選択肢1は誤りです。

分子量が大きいと、同じ物質量でも蒸発する「質量」は大きくなります。セルごと秤量して求める減少量（質量）と、ppm（物質量の比）を区別しておきましょう。

拡散セルからの流出速度を質量で表した式には分子量が入りますが、ppm に換算すると分子量は打ち消されます（参考：『作業環境測定のための機器分析の実務［特定化学物質・金属類・有機溶剤］』）。

この問題は、試験本番では得点しなければならない問題です（学習の優先度：最高）。

理由：初見の選択肢ですが、原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」（過去23回中14回出題）を理解していれば、解けます。

原理から解く：拡散セルによる標準ガスの濃度（過去23回中14回出題）

この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。

出題頻度

この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です（同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点（同じ事実のまとまり）の出題回数です）。

1. (1)誤った記述正答（原理から解ける）：全23回中1回出題（出題確率4％）論点「有機溶剤の拡散係数と飽和蒸気圧が同じなら、分子量の大きな物質ほど高くなる（誤りの記述）」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
2. (2)正しい記述頻出のおとり：全23回中3回出題（出題確率13％）／同じ記述の出題：2回論点「拡散チューブの内径が大きいほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
3. (3)正しい記述：全23回中2回出題（出題確率9％）論点「有機溶剤量をセルごと秤量し、蒸発量を求めることにより濃度を計算できる」
4. (4)正しい記述：全23回中2回出題（出題確率9％）／同じ記述の出題：1回論点「飽和蒸気圧が小さいほど低くなる。」
5. (5)正しい記述頻出のおとり：全23回中3回出題（出題確率13％）／同じ記述の出題：2回論点「拡散チューブの内径が大きいほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題

この問題のひっかけパターン：拡散セルの濃度を決める要因（温度・流量・寸法・分子量）

拡散速度はチューブの断面積（内径の2乗）に比例し、長さに反比例、温度で大きく変わる。微調整は希釈空気の流量で行う。ppm濃度は拡散係数と飽和蒸気圧で決まる。

なぜ？

温度を変えると安定するまで時間がかかるので、すぐ効くのは流量。

正答 (2)

拡散セルからの標準物質の流出速度は、拡散チューブの内径や有効長、温度、物質の拡散係数・蒸気圧で決まり、液溜めの中の液面の高さではほとんど変わりません。液面の高さで濃度が変わるので試薬量を常に一定にする、とする選択肢2は誤りです。

拡散セルで濃度を決めるのは、細い拡散チューブの中を蒸気が拡散する速さです。液溜めは、蒸気を飽和状態に保つための部分です。

拡散セルの液体だめの表面では蒸気は飽和蒸気圧にあり、拡散チューブの出口までの間の濃度勾配で蒸気が移動します。拡散速度は、拡散チューブの長さに反比例し、断面積と飽和蒸気圧に比例します（参考：『作業環境測定のための機器分析の実務［特定化学物質・金属類・有機溶剤］』）。

この問題は、試験本番では得点しなければならない問題です（学習の優先度：最高）。

理由：初見の選択肢ですが、原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」（過去23回中14回出題）を理解していれば、解けます。

原理から解く：拡散セルによる標準ガスの濃度（過去23回中14回出題）

この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。

出題頻度

この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です（同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点（同じ事実のまとまり）の出題回数です）。

1. (1)正しい記述：全23回中7回出題（出題確率30％）論点「拡散セルに、複数の標準物質を入れて標準ガスの調製をすることはできない」
2. (2)誤った記述正答（原理から解ける）：全23回中1回出題（出題確率4％）論点「拡散セル内の液面の高さにより標準ガスの濃度が変化するため、セル内に入れる試薬量は常に一定にする必要がある（誤りの記述）」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
3. (3)正しい記述頻出のおとり：全23回中10回出題（出題確率43％）／同じ記述の出題：1回論点「標準ガスの濃度の微調整はセルの温度を変えるよりも希釈空気の流量を変える方が、短時間で行うことができる」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
4. (4)正しい記述頻出のおとり：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：7回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
5. (5)正しい記述頻出のおとり：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：5回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題

この問題のひっかけパターン：拡散セルの濃度を決める要因（温度・流量・寸法・分子量）

拡散速度はチューブの断面積（内径の2乗）に比例し、長さに反比例、温度で大きく変わる。微調整は希釈空気の流量で行う。ppm濃度は拡散係数と飽和蒸気圧で決まる。

なぜ？

温度を変えると安定するまで時間がかかるので、すぐ効くのは流量。

正答 (5)

拡散チューブの長さ（有効長）が長いほど、蒸気が拡散して出てくるまでの道のりが長くなるので、標準ガスの濃度は低くなります。「長いほど高くなる」とする選択肢5は誤りです。

拡散速度は、チューブの断面積に比例し、長さに反比例します。内径が大きいほど、温度が高いほど濃度は高くなります。

この問題は、試験本番では得点しなければならない問題です（学習の優先度：最高）。

理由：下記の通り、原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」（過去23回中14回出題）を理解していれば、論点そのものを暗記していなくても、解けるからです。

原理から解く：拡散セルによる標準ガスの濃度（過去23回中14回出題）

この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。

出題頻度

この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です（同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点（同じ事実のまとまり）の出題回数です）。

1. (1)正しい記述頻出のおとり：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：1回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
2. (2)正しい記述：全23回中7回出題（出題確率30％）論点「拡散セルに、複数の標準物質を入れて標準ガスの調製をすることはできない」
3. (3)正しい記述頻出のおとり：全23回中10回出題（出題確率43％）／同じ記述の出題：3回論点「標準ガスの濃度の微調整はセルの温度を変えるよりも希釈空気の流量を変える方が、短時間で行うことができる」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
4. (4)正しい記述頻出のおとり：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：7回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
5. (5)誤った記述正答（原理から解ける）：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：1回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題

この問題のひっかけパターン：拡散セルの濃度を決める要因（温度・流量・寸法・分子量）

拡散速度はチューブの断面積（内径の2乗）に比例し、長さに反比例、温度で大きく変わる。微調整は希釈空気の流量で行う。ppm濃度は拡散係数と飽和蒸気圧で決まる。

なぜ？

温度を変えると安定するまで時間がかかるので、すぐ効くのは流量。

正答 (3)

標準ガスの濃度の微調整は、拡散セルの温度を変えるよりも、希釈空気の流量を変える方が短時間で行えます。温度を変えても、セルの温度が安定して拡散速度が一定になるまで時間がかかるからです。選択肢3は、逆になっていて誤りです。

令和5年度第1回・第2回では、流量を変える方が短時間でできる、という正しい記述が出題されています。

この問題は、試験本番では得点しなければならない問題です（学習の優先度：最高）。

理由：下記の通り、原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」（過去23回中14回出題）を理解していれば、論点そのものを暗記していなくても、解けるからです。

原理から解く：拡散セルによる標準ガスの濃度（過去23回中14回出題）

この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。

出題頻度

この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です（同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点（同じ事実のまとまり）の出題回数です）。

1. (1)正しい記述頻出のおとり：全23回中3回出題（出題確率13％）論点「標準ガスの濃度は、拡散セル内の標準物質の減少速度から計算する。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
2. (2)正しい記述：全23回中7回出題（出題確率30％）論点「拡散セルに、複数の標準物質を入れて標準ガスの調製をすることはできない」
3. (3)誤った記述正答（原理から解ける）：全23回中10回出題（出題確率43％）／同じ記述の出題：2回論点「標準ガスの濃度の微調整はセルの温度を変えるよりも希釈空気の流量を変える方が、短時間で行うことができる」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
4. (4)正しい記述頻出のおとり：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：7回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
5. (5)正しい記述頻出のおとり：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：5回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題

この問題のひっかけパターン：拡散セルの濃度を決める要因（温度・流量・寸法・分子量）

拡散速度はチューブの断面積（内径の2乗）に比例し、長さに反比例、温度で大きく変わる。微調整は希釈空気の流量で行う。ppm濃度は拡散係数と飽和蒸気圧で決まる。

なぜ？

温度を変えると安定するまで時間がかかるので、すぐ効くのは流量。

正答 (3)

標準ガスの濃度の微調整は、拡散セルの温度を変えるよりも、希釈空気の流量を変える方が短時間で行えます。温度を変えても、セルの温度が安定するまで時間がかかるからです。選択肢3は、逆になっていて誤りです。

令和2年度第2回にも、同じ選択肢があります。

この問題は、試験本番では得点しなければならない問題です（学習の優先度：最高）。

理由：下記の通り、原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」（過去23回中14回出題）を理解していれば、論点そのものを暗記していなくても、解けるからです。

原理から解く：拡散セルによる標準ガスの濃度（過去23回中14回出題）

この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。

出題頻度

この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です（同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点（同じ事実のまとまり）の出題回数です）。

1. (1)正しい記述頻出のおとり：全23回中1回出題（出題確率4％）論点「拡散セルは、全体を均一の温度にして使用する。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
2. (2)正しい記述：全23回中7回出題（出題確率30％）論点「拡散セルに、複数の標準物質を入れて標準ガスの調製をすることはできない」
3. (3)誤った記述正答（原理から解ける）：全23回中10回出題（出題確率43％）／同じ記述の出題：2回論点「標準ガスの濃度の微調整はセルの温度を変えるよりも希釈空気の流量を変える方が、短時間で行うことができる」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
4. (4)正しい記述頻出のおとり：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：7回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
5. (5)正しい記述頻出のおとり：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：5回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題

この問題のひっかけパターン：拡散セルの濃度を決める要因（温度・流量・寸法・分子量）

拡散速度はチューブの断面積（内径の2乗）に比例し、長さに反比例、温度で大きく変わる。微調整は希釈空気の流量で行う。ppm濃度は拡散係数と飽和蒸気圧で決まる。

なぜ？

温度を変えると安定するまで時間がかかるので、すぐ効くのは流量。

正答 (3)

標準ガスの濃度の微調整は、拡散セルの温度を変えるよりも、希釈空気の流量を変える方が容易です。温度を変えると、セルの温度が安定するまでに時間がかかるからです。選択肢3は誤りです。

この問題は、試験本番では得点しなければならない問題です（学習の優先度：最高）。

理由：下記の通り、原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」（過去23回中14回出題）を理解していれば、論点そのものを暗記していなくても、解けるからです。

原理から解く：拡散セルによる標準ガスの濃度（過去23回中14回出題）

この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。

出題頻度

この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です（同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点（同じ事実のまとまり）の出題回数です）。

1. (1)正しい記述頻出のおとり：全23回中1回出題（出題確率4％）論点「室温・大気圧下で液体の物質は、拡散セルを用いて標準ガスを作成することができる」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
2. (2)正しい記述：全23回中7回出題（出題確率30％）論点「拡散セルに、複数の標準物質を入れて標準ガスの調製をすることはできない」
3. (3)誤った記述正答（原理から解ける）：全23回中10回出題（出題確率43％）／同じ記述の出題：3回論点「標準ガスの濃度の微調整はセルの温度を変えるよりも希釈空気の流量を変える方が、短時間で行うことができる」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
4. (4)正しい記述頻出のおとり：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：7回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
5. (5)正しい記述頻出のおとり：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：5回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題

この問題のひっかけパターン：拡散セルの濃度を決める要因（温度・流量・寸法・分子量）

拡散速度はチューブの断面積（内径の2乗）に比例し、長さに反比例、温度で大きく変わる。微調整は希釈空気の流量で行う。ppm濃度は拡散係数と飽和蒸気圧で決まる。

なぜ？

温度を変えると安定するまで時間がかかるので、すぐ効くのは流量。

正答 (3)

標準ガスの濃度の微調整は、拡散セルの温度を変えるよりも、希釈空気の流量を変える方が容易です。選択肢3は誤りです。

この問題は、試験本番では得点しなければならない問題です（学習の優先度：最高）。

理由：下記の通り、原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」（過去23回中14回出題）を理解していれば、論点そのものを暗記していなくても、解けるからです。

原理から解く：拡散セルによる標準ガスの濃度（過去23回中14回出題）

この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。

出題頻度

この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です（同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点（同じ事実のまとまり）の出題回数です）。

1. (1)正しい記述頻出のおとり：全23回中3回出題（出題確率13％）論点「標準ガスの濃度は、拡散セル内の標準物質の減少速度から計算する。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
2. (2)正しい記述：全23回中7回出題（出題確率30％）論点「拡散セルに、複数の標準物質を入れて標準ガスの調製をすることはできない」
3. (3)誤った記述正答（原理から解ける）：全23回中10回出題（出題確率43％）／同じ記述の出題：3回論点「標準ガスの濃度の微調整はセルの温度を変えるよりも希釈空気の流量を変える方が、短時間で行うことができる」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
4. (4)正しい記述頻出のおとり：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：2回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
5. (5)正しい記述頻出のおとり：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：5回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題

この問題のひっかけパターン：拡散セルの濃度を決める要因（温度・流量・寸法・分子量）

拡散速度はチューブの断面積（内径の2乗）に比例し、長さに反比例、温度で大きく変わる。微調整は希釈空気の流量で行う。ppm濃度は拡散係数と飽和蒸気圧で決まる。

なぜ？

温度を変えると安定するまで時間がかかるので、すぐ効くのは流量。

正答 (3)

標準ガスの濃度の微調整は、拡散セルの温度を変えるよりも、希釈空気の流量を変える方が容易です。選択肢3は誤りです。

この問題は、試験本番では得点しなければならない問題です（学習の優先度：最高）。

理由：下記の通り、原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」（過去23回中14回出題）を理解していれば、論点そのものを暗記していなくても、解けるからです。

原理から解く：拡散セルによる標準ガスの濃度（過去23回中14回出題）

この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。

出題頻度

この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です（同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点（同じ事実のまとまり）の出題回数です）。

1. (1)正しい記述頻出のおとり：全23回中3回出題（出題確率13％）論点「標準ガスの濃度は、拡散セル内の標準物質の減少速度から計算する。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
2. (2)正しい記述：全23回中7回出題（出題確率30％）論点「拡散セルに、複数の標準物質を入れて標準ガスの調製をすることはできない」
3. (3)誤った記述正答（原理から解ける）：全23回中10回出題（出題確率43％）／同じ記述の出題：3回論点「標準ガスの濃度の微調整はセルの温度を変えるよりも希釈空気の流量を変える方が、短時間で行うことができる」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
4. (4)正しい記述頻出のおとり：全23回中9回出題（出題確率39％）／同じ記述の出題：2回論点「標準ガスの濃度は拡散セルの温度が高いほど高くなる。」原理「拡散セルによる標準ガスの濃度」：全23回中14回出題
5. (5)正しい記述初見：全23回中1回出題（出題確率4％）論点「拡散セルの出口には、乾燥した空気を流す。」

この問題のひっかけパターン：拡散セルの濃度を決める要因（温度・流量・寸法・分子量）

拡散速度はチューブの断面積（内径の2乗）に比例し、長さに反比例、温度で大きく変わる。微調整は希釈空気の流量で行う。ppm濃度は拡散係数と飽和蒸気圧で決まる。

なぜ？

温度を変えると安定するまで時間がかかるので、すぐ効くのは流量。