作業環境測定士試験 過去問解説

キャリアガスの流速とカラム効率

有機溶剤・原理・過去12回中12回、関連する論点が出題

原理

キャリアガスの線速度が速いほど、保持時間は短くなる(反比例)。理論段相当高さには、最小になる最適の流速があり、最適線速度は、ガスの種類で違う。ピークの広がりには、渦流拡散や縦拡散が関係する。

H = A + B/v + Cv

この原理で解ける論点は7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(9問)

令和6年度 第1回(2024年8月実施) 有機溶剤 得点必須S原理で解く

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. (1)検出器の感度は、キャリアガス流量の影響を受ける。
  2. (2)保持時間は、キャリアガスの線速度にほぼ比例する。
  3. (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. (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. (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。

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6年度 第1回・2024年8月実施)

令和4年度 第1回(2022年8月実施) 有機溶剤 得点必須S原理で解く

問10

ガスクロマトグラフ分析法のキャリアガス等に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

  1. (1)キャリアガスの種類によらず最適線速度は同じである。
  2. (2)キャリアガスには、ヘリウム、窒素、水素などが用いられる。
  3. (3)カラムの理論段数は、キャリアガスの種類の影響を受ける。
  4. (4)カラムと検出器には、それぞれに適したガス流量がある。
  5. (5)電子捕獲検出器(ECD)を用いる場合には、キャリアガスとしてアルゴンを用いることができる。

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4年度 第1回・2022年8月実施)

令和3年度 第1回(2021年8月実施) 有機溶剤 得点必須S暗記で解く

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. (1)キャリアガスとして、窒素やヘリウムを使用することができる。
  2. (2)溶出ピークの幅は、カラム内キャリアガスの渦流拡散の影響を受ける。
  3. (3)カラムの理論段数には、キャリアガスの種類は関係しない。
  4. (4)内径 3 mm 程度の充塡カラムでは、キャリアガス流量が 20 ~ 30 mL・min⁻¹ が適切である。
  5. (5)電子捕獲検出器(ECD)には、キャリアガスとして、アルゴンを使用することができる。

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)

令和3年度 第1回(2021年8月実施) 有機溶剤 得点必須S原理で解く

問11

ガスクロマトグラフ分析法に用いられるキャピラリカラムに関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

  1. (1)キャピラリカラムの内径は、0.1 ~ 0.75 mm 程度であり、カラムの材質としては溶融石英ガラスのものが多い。
  2. (2)同一のカラムならば、キャリアガスの種類を変えても最適な線速度は同じである。
  3. (3)充塡カラムに比べて試料負荷量が小さいので、導入量も少量にする必要がある。
  4. (4)理論段数が大きいので、多成分を含む試料の分離分析に適している。
  5. (5)キャリアガス流量が小さいので、FID を取り付けた装置では、検出器部でメイクアップガスを追加する必要がある。

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)

令和元年度 第1回(2019年8月実施) 有機溶剤 得点必須S暗記で解く

問10

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. (1)検出器の感度は、キャリアガス流量の影響を受ける。
  2. (2)保持時間は、キャリアガスの線速度にほぼ反比例する。
  3. (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ない。
  4. (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. (5)電子捕獲検出器(ECD)を用いる場合は、キャリアガスとしてアルゴンを用いることができる。

出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和元年度 第1回・2019年8月実施)

平成29年度 第1回(2017年8月実施) 有機溶剤 得点必須S原理で解く

問8

ガスクロマトグラフ分析法のキャリアガス等に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

  1. (1)キャリアガスの種類によらず最適線速度は同じである。
  2. (2)キャリアガスには、ヘリウム、窒素、水素などが用いられる。
  3. (3)カラムの理論段数は、キャリアガスの種類の影響を受ける。
  4. (4)カラムと検出器には、それぞれに適したガス流量がある。
  5. (5)電子捕獲検出器(ECD)を用いる場合には、キャリアガスとしてアルゴンを用いることができる。

出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(平成29年度 第1回・2017年8月実施)

平成29年度 第1回(2017年8月実施) 有機溶剤 得点必須S原理で解く

問14

水素炎イオン化検出器(FID)を用いた有機溶剤のガスクロマトグラフ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. (1)FIDの応答直線範囲は、熱伝導度検出器より広い。
  2. (2)脂肪族炭化水素の同族体では、イオン発生量は化学物質中の炭素数にほぼ比例する。
  3. (3)二硫化炭素に対する感度は低い。
  4. (4)無極性カラムを用いると、同族体では沸点の低い順に溶出する。
  5. (5)保持時間は、キャリアガスの線速度にほぼ比例する。

出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(平成29年度 第1回・2017年8月実施)

平成28年度 第1回(2016年8月実施) 有機溶剤 得点必須S原理で解く

問10

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. (1)検出器の感度は、キャリアガス流量の影響を受ける。
  2. (2)保持時間は、キャリアガスの線速度にほぼ比例する。
  3. (3)カラムの理論段数は、キャリアガスの種類によって異なる。
  4. (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. (5)電子捕獲検出器(ECD)を用いる場合には、キャリアガスとしてアルゴンを用いることができる。

出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(平成28年度 第1回・2016年8月実施)

平成27年度 第1回(2015年8月実施) 有機溶剤 得点必須S暗記で解く

問8

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. (1)キャリアガスには、ヘリウムを用いることができる。
  2. (2)内径3mm程度の充填カラムでは、キャリアガス流量が20~30mL·min⁻¹が適切である。
  3. (3)カラムの理論段数は、キャリアガスの種類が異なっても変化しない。
  4. (4)カラムには、分離に最適なキャリアガス流量がある。
  5. (5)キャピラリーカラム内では、キャリアガスの渦流拡散が小さい。

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)