吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)
デザイン・サンプリング・原理・過去23回中19回、関連する論点が出題
原理
活性炭は、無極性の有機溶剤をよく吸着する。シリカゲルは極性が強く、水やアルコールなど極性の物質を吸着する(水分があると吸着力が落ちる)。吸着剤に応じて、脱着の溶媒を選ぶ。
この原理で解ける論点は9個あります。丸暗記ではなく、理屈から答えを導けるようにしておくと、初見の選択肢にも対応できます。
この原理で解ける問題(4問)
令和3年度 第1回(2021年8月実施)
デザイン・サンプリング
得点必須S原理で解く
固体捕集法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- (1)活性炭管に同一濃度のトルエンとアセトンの混合物を捕集する場合、トルエンの方が早く破過する。
- (2)トリチウム化水蒸気の捕集には、シリカゲルが用いられる。
- (3)ガスクロマトグラフのカラム充塡剤は、固体捕集法の捕集層として用いられることがある。
- (4)ポーラスポリマービーズは、活性炭に比べて有機溶剤蒸気に対する捕集容量は小さい。
- (5)ガス状物質の捕集に使用するシリカゲルは、100 ~ 110 ℃ で約1時間加熱して活性化したものを使用する。
正答 (1)
活性炭管で同じ濃度のトルエンとアセトンを捕集すると、捕集されにくい(沸点が低く極性の大きい)アセトンの方が先に破過します。トルエンの方が早く破過するとする選択肢1は誤りです。
活性炭は、沸点が高く極性の小さい物質ほどよく捕らえます。トルエン(沸点約 111℃)はアセトン(約 56℃)より強く吸着されます。
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「吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)」(過去23回中19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:吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)(過去23回中19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)誤った記述正答(原理から解ける):全23回中6回出題(出題確率26%)/同じ記述の出題:1回論点「活性炭管に同一濃度のトルエンとアセトンの混合物を捕集する場合、アセトンの方が早く破過する」原理「吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)」:全23回中19回出題
- (2)正しい記述:全23回中3回出題(出題確率13%)論点「トリチウム化水蒸気の捕集には、シリカゲルが用いられる」
- (3)正しい記述:全23回中3回出題(出題確率13%)/同じ記述の出題:5回論点「ガスクロマトグラフのカラム充塡剤は、固体捕集法の捕集層として用いられることがある」
- (4)正しい記述頻出のおとり:全23回中11回出題(出題確率48%)/同じ記述の出題:6回論点「ポーラスポリマービーズは、活性炭に比べて有機溶剤蒸気に対する捕集容量は小さい」
- (5)正しい記述:全23回中5回出題(出題確率22%)/同じ記述の出題:3回論点「シリカゲルは、100~110℃で約1時間加熱して活性化したものを用いる」
前層に捕集された物質は後層へ移動しうる。混合物では吸着の弱いもの(例:アセトン)が先に破過する。
なぜ?吸着は平衡なので、より強く吸着する物質に押し出される。
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和3年度 第1回・2021年8月実施)
平成29年度 第2回(2018年2月実施)
デザイン・サンプリング
得点必須S原理で解く
固体捕集法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- (1)ポーラスポリマービーズは、活性炭に比べて有機溶剤蒸気に対する捕集容量は小さい。
- (2)固体捕集管に破過が生じた場合、捕集した試料から求めた測定値は、真の値より小さくなる。
- (3)活性炭管やシリカゲル管に捕集された試料は、捕集管内で固体吸着層の未吸着部分へ移動することがある。
- (4)固体捕集層には、ガスクロマトグラフ分析用のカラム充填剤を使用することがある。
- (5)活性炭管は、温度が高いほど、吸着能力は高くなる。
正答 (5)
活性炭への吸着は、温度が低いほど起こりやすく、温度が高いほど吸着能力は低くなります。「温度が高いほど吸着能力は高くなる」とする選択肢5は誤りです。
令和2年度第2回の一般でも、有機ガス用吸収缶の破過時間は温度が高いほど短くなる、という同じ性質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「吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)」(過去23回中19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:吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)(過去23回中19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)正しい記述頻出のおとり:全23回中11回出題(出題確率48%)/同じ記述の出題:6回論点「ポーラスポリマービーズは、活性炭に比べて有機溶剤蒸気に対する捕集容量は小さい」
- (2)正しい記述頻出のおとり:全23回中4回出題(出題確率17%)論点「固体捕集管に破過が生じた場合、捕集した試料から求めた測定値は、真の値より小さくなる」原理「吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)」:全23回中19回出題
- (3)正しい記述:全23回中4回出題(出題確率17%)/同じ記述の出題:1回論点「捕集された物質は、捕集管内で固体捕集剤の未吸着部分へ移動することがある」
- (4)正しい記述:全23回中6回出題(出題確率26%)/同じ記述の出題:1回論点「固体捕集層には、ガスクロマトグラフ分析用のカラム充填剤を使用することがある」
- (5)誤った記述正答(原理から解ける):全23回中3回出題(出題確率13%)論点「活性炭管は、温度が高いほど、吸着能力は高くなる。(誤りの記述)」原理「吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)」:全23回中19回出題
活性炭の吸着能力は温度が低いほど高い。ただし、捕集のために冷却する必要はない。
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(平成29年度 第2回・2018年2月実施)
平成29年度 第1回(2017年8月実施)
デザイン・サンプリング
得点必須S原理で解く
固体捕集法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- (1)活性炭管は、温度が高いほど、吸着能力は高くなる。
- (2)活性炭管に同一濃度のトルエンとアセトンの混合物を捕集する場合、破過するまでの時間はアセトンの方が早い。
- (3)ベンゼンやn-ヘキサンの捕集には、通常、活性炭管が用いられる。
- (4)トリチウム化水蒸気の捕集には、シリカゲルが用いられる
- (5)ポーラスポリマービーズは、固体捕集法の捕集層として用いられる。
正答 (1)
活性炭への吸着は、温度が低いほど起こりやすく、温度が高いほど吸着能力は低くなります。選択肢1は誤りです。
平成29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「吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)」(過去23回中19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:吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)(過去23回中19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)誤った記述正答(原理から解ける):全23回中3回出題(出題確率13%)論点「活性炭管は、温度が高いほど、吸着能力は高くなる。(誤りの記述)」原理「吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)」:全23回中19回出題
- (2)正しい記述頻出のおとり:全23回中6回出題(出題確率26%)/同じ記述の出題:2回論点「活性炭管に同一濃度のトルエンとアセトンの混合物を捕集する場合、アセトンの方が早く破過する」原理「吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)」:全23回中19回出題
- (3)正しい記述頻出のおとり:全23回中4回出題(出題確率17%)/同じ記述の出題:1回論点「n-ヘキサンの捕集には、活性炭管を用いる。」原理「吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)」:全23回中19回出題
- (4)正しい記述:全23回中3回出題(出題確率13%)論点「トリチウム化水蒸気の捕集には、シリカゲルが用いられる」
- (5)正しい記述初見:全23回中1回出題(出題確率4%)論点「ポーラスポリマービーズは、固体捕集法の捕集層として用いられる。」
活性炭の吸着能力は温度が低いほど高い。ただし、捕集のために冷却する必要はない。
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(平成29年度 第1回・2017年8月実施)
平成27年度 第1回(2015年8月実施)
デザイン・サンプリング
得点必須S原理で解く
固体捕集法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- (1)ポーラスポリマービーズは、活性炭に比べて有機溶剤蒸気に対する捕集容量は小さい。
- (2)固体捕集管に破過が生じた場合、捕集した試料から求めた測定値は、真の値より小さくなる。
- (3)一般に、極性の大きい有機溶剤の捕集にはシリカゲル管が適している。
- (4)一般に、極性の小さい有機溶剤の捕集には活性炭管が適している。
- (5)活性炭管は、温度が高いほど、吸着能力は高くなる。
正答 (5)
活性炭への吸着は、温度が低いほど起こりやすく、温度が高いほど吸着能力は低くなります。選択肢5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「吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)」(過去23回中19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:吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)(過去23回中19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)正しい記述頻出のおとり:全23回中11回出題(出題確率48%)/同じ記述の出題:6回論点「ポーラスポリマービーズは、活性炭に比べて有機溶剤蒸気に対する捕集容量は小さい」
- (2)正しい記述頻出のおとり:全23回中4回出題(出題確率17%)論点「固体捕集管に破過が生じた場合、捕集した試料から求めた測定値は、真の値より小さくなる」原理「吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)」:全23回中19回出題
- (3)正しい記述:全23回中8回出題(出題確率35%)/同じ記述の出題:1回論点「アルコール系の有機溶剤は、一般に極性が大きい。」
- (4)正しい記述:全23回中8回出題(出題確率35%)/同じ記述の出題:1回論点「アルコール系の有機溶剤は、一般に極性が大きい。」
- (5)誤った記述正答(原理から解ける):全23回中3回出題(出題確率13%)論点「活性炭管は、温度が高いほど、吸着能力は高くなる。(誤りの記述)」原理「吸着剤の性質(活性炭は無極性、シリカゲルは極性)」:全23回中19回出題
活性炭の吸着能力は温度が低いほど高い。ただし、捕集のために冷却する必要はない。
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(平成27年度 第1回・2015年8月実施)