カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)
有機溶剤・原理・過去12回中9回、関連する論点が出題
原理
キャピラリーカラムは、内径が細く、渦流拡散が小さいので、理論段数が大きい。試料負荷量は小さく、キャリアガス流量も少ない。充填カラムは、負荷量が大きい。
この原理で解ける論点は8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(8問)
令和8年度 第1回(2026年8月実施)
有機溶剤
得点必須S原理で解く
ガスクロマトグラフ分析法で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)充塡カラムと比較して、試料負荷量が多いので、導入量を多くすることができる。
- (2)カラムの内面は、固定相液体を薄膜状に塗布する基材となるので、その表面を不活性化することは重要である。
- (3)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。
- (4)一般に、カラム温度が高いほど、試料成分の保持時間が短くなる。
- (5)キャリアガス流量が小さいので、水素炎イオン化検出器(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。
正答 (1)
キャピラリーカラムは、充填カラムと比べて、試料負荷量が少ないカラムです(ng単位)。「試料負荷量が多いので導入量を多くできる」とする選択肢1は誤りです。
理論段数が大きく、多成分の分離に適しています。キャリアガス流量が小さいので、水素炎イオン化検出器(FID)ではメイクアップガスを追加します。
(参考:『機器分析の実務』)
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「カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)」(過去12回中9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:カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)(過去12回中9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12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12回中4回出題(出題確率33%)/同じ記述の出題:1回論点「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」原理「カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)」:全12回中9回出題
- (2)正しい記述初見:全12回中1回出題(出題確率8%)論点「カラムの内面は、固定相液体を薄膜状に塗布する基材となるので、その表面を不活性化することは重要である」
- (3)正しい記述頻出のおとり:全12回中2回出題(出題確率17%)論点「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。」原理「理論段数と理論段相当高さ」:全12回中8回出題
- (4)正しい記述頻出のおとり:全12回中1回出題(出題確率8%)論点「一般に、カラム温度が高いほど、試料成分の保持時間が短くなる。」原理「保持時間と溶出順(沸点・極性・温度)」:全12回中5回出題
- (5)正しい記述:全12回中2回出題(出題確率17%)論点「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8年度 第1回・2026年8月実施)
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
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。
正答 (3)
キャピラリカラムは、充填カラムより、単位長さ当たりの理論段数が大きいカラムです。「小さい」とする選択肢3は誤りです。キャピラリカラムは、渦流拡散がなく、ピーク幅の広がりが抑えられます。一方、試料負荷量は、充填カラムのほうが多く、最適なキャリアガス流量も大きいです。キャピラリカラムの試料導入部は、スプリット・スプリットレスなどで、構造が複雑です。
(参考:『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:下記の通り、原理「カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)」(過去12回中9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:カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)(過去12回中9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12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12回中3回出題(出題確率25%)論点「充塡カラムの方が、試料負荷量を多くできる。」原理「カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)」:全12回中9回出題
- (2)正しい記述頻出のおとり:全12回中2回出題(出題確率17%)/同じ記述の出題:1回論点「カラムには、分離に最適なキャリアガス流量がある。」原理「キャリアガスの流速とカラム効率」:全12回中12回出題
- (3)誤った記述正答(原理から解ける):全12回中4回出題(出題確率33%)/同じ記述の出題:1回論点「充填カラムの方が、単位長さ当たりの理論段数が小さい。」原理「カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)」:全12回中9回出題
- (4)正しい記述頻出のおとり:全12回中3回出題(出題確率25%)論点「キャピラリーカラムでは、渦流拡散が小さいので、ピーク幅の広がりは抑制される」原理「カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)」:全12回中9回出題
- (5)正しい記述頻出のおとり:全12回中3回出題(出題確率25%)/同じ記述の出題:2回論点「キャピラリーカラムの方が、複雑な構造を有する試料導入部がある。」
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6年度 第1回・2024年8月実施)
令和5年度 第1回(2023年8月実施)
有機溶剤
得点必須S原理で解く
ガスクロマトグラフ分析法の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)キャピラリカラムの内径は 0.1 ~ 0.8 mm程度である。
- (2)キャピラリカラムの材質には、一般に溶融石英(ヒューズドシリカ)が使用されている。
- (3)市販のキャピラリカラムの多くは、液相を内壁に化学結合させたもの(ケミカルボンディド)である。
- (4)充塡カラムと比較して、キャピラリカラムでは、試料導入量を多くする。
- (5)充塡カラムと比較して、キャピラリカラムは多成分を含む試料の分離分析に適している。
正答 (4)
キャピラリカラムは、充填カラムと比べて、試料負荷量が少ないので、導入量は少なくします。「試料導入量を多くする」とする選択肢4は誤りです。
内径は0.1〜0.8 mm程度、材質は溶融石英(ヒューズドシリカ)が一般的です。市販品の多くは、液相を内壁に化学結合させたもの(ケミカルボンディド)です。理論段数が大きく、多成分の分離に適しています。
(参考:『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:下記の通り、原理「カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)」(過去12回中9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:カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)(過去12回中9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12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:全12回中2回出題(出題確率17%)論点「キャピラリカラムの内径は0.1~0.8mm程度である。」
- (2)正しい記述頻出のおとり:全12回中3回出題(出題確率25%)/同じ記述の出題:1回論点「キャピラリカラムの材質には、一般に溶融石英ガラスが使用されている」
- (3)正しい記述:全12回中2回出題(出題確率17%)/同じ記述の出題:1回論点「市販のキャピラリカラムの多くは、液相を内壁に化学結合させている。」
- (4)誤った記述正答(原理から解ける):全12回中4回出題(出題確率33%)/同じ記述の出題:1回論点「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」原理「カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)」:全12回中9回出題
- (5)正しい記述頻出のおとり:全12回中1回出題(出題確率8%)論点「充塡カラムと比較して、キャピラリカラムは多成分を含む試料の分離分析に適している」原理「カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)」:全12回中9回出題
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5年度 第1回・2023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
充填カラムとキャピラリー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)充填カラムの方が、単位長さ当たりの理論段数が小さい。
- (2)充填カラムの方が、試料負荷量を多くできる。
- (3)キャピラリーカラムの方が、渦流拡散が小さいので、ピーク幅の広がりは抑制される。
- (4)キャピラリーカラムの方が、キャリアガス流量が多い。
- (5)キャピラリーカラムの方が、一般に、試料導入部の構造が複雑である。
正答 (4)
キャピラリーカラムは、充填カラムより、キャリアガス流量が少ないカラムです。「キャピラリーカラムの方が多い」とする選択肢4は誤りです。
充填カラムは、単位長さ当たりの理論段数が小さく、試料負荷量を多くできます。キャピラリーカラムは、渦流拡散が小さく、ピーク幅の広がりが抑えられます。試料導入部の構造は、キャピラリーカラムのほうが複雑です。
(参考:『機器分析の実務[特定化学物質・金属類・有機溶剤]』)
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2年度 第1回(2020年8月実施)
有機溶剤
得点必須S原理で解く
充塡カラムとキャピラリー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、単位長さ当たりの理論段数は大きい。
- (2)充塡カラムの方が、試料負荷量を多くできる。
- (3)キャピラリーカラムでは、渦流拡散が小さいので、ピーク幅の広がりは抑制される。
- (4)キャピラリーカラムの方が、キャリアガス流量が少ない。
- (5)キャピラリーカラムの方が、複雑な構造を有する試料導入部がある。
正答 (1)
キャピラリーカラムのほうが、充填カラムより、単位長さ当たりの理論段数が大きいです。「充塡カラムの方が大きい」とする選択肢1は誤りです。
充填カラムのほうが、試料負荷量を多くできます。キャピラリーカラムは、渦流拡散が小さく、ピーク幅の広がりが抑制されます。キャリアガス流量は、キャピラリーカラムのほうが少なく、試料導入部の構造は、複雑です。
(参考:『機器分析の実務[特定化学物質・金属類・有機溶剤]』)
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2年度 第1回・2020年8月実施)
令和2年度 第1回(2020年8月実施)
有機溶剤
得点必須S原理で解く
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)理論段数はカラムの長さ及び内径によって変化する。
- (2)キャリアガスの種類を変えても、カラム内での成分分離は変わらない。
- (3)カラムの分離能は移動相の線速度の影響を受ける。
- (4)移動相と固定相との間の分配平衡は速やかに成立する。
- (5)カラムの液相の膜厚が厚くなると、保持時間は長くなる。
正答 (2)
カラム内での成分分離は、キャリアガスの種類(移動相の種類)の影響を受けます。「種類を変えても、成分分離は変わらない」とする選択肢2は誤りです。
理論段数は、カラムの長さと内径によって変化します。カラムの分離能は、移動相の線速度の影響を受けます。移動相と固定相の間の分配平衡は、速やかに成立します。カラムの液相の膜厚が厚くなると、保持時間は長くなります。
(参考:『機器分析の実務[特定化学物質・金属類・有機溶剤]』)
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2年度 第1回・2020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原理で解く
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)理論段数はカラムの長さ、内径、温度、キャリアガスの流速によって変化する。
- (2)カラムの長さが2倍になると、保持時間及び理論段数は共に約2倍になる。
- (3)保持時間が同一の場合、理論段数が大きいほどピーク幅は狭くなり、カラム効率が良い。
- (4)ピークの幅の広がりには、カラム内での渦流拡散及びキャリアガスの線速度が関係する。
- (5)充塡カラムでは渦流拡散が小さく、キャリアガスの種類による分離度の差が大きい。
正答 (5)
キャピラリーカラムは、充填カラムと比べて、渦流拡散が小さいカラムです。「充填カラムでは渦流拡散が小さく」とする選択肢5は、逆なので誤りです。
理論段数は、カラムの長さ、内径、温度、キャリアガスの流速で変化します。カラムの長さが2倍になると、保持時間と理論段数は、ともに約2倍になります。保持時間が同一なら、理論段数が大きいほど、ピーク幅は狭くなります。
(参考:『機器分析の実務[特定化学物質・金属類・有機溶剤]』)
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)
令和元年度 第1回(2019年8月実施)
有機溶剤
得点必須S原理で解く
ガスクロマトグラフ分析法の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)キャピラリカラムの内径は、0.1 ~ 0.8 mm 程度である。
- (2)キャピラリカラムの材質には、一般に溶融石英ガラスが使用されている。
- (3)市販のキャピラリカラムの多くは、液相を内壁に化学結合させている。
- (4)キャピラリカラムでは、充塡カラムと比較して、試料負荷量を多くできる。
- (5)キャピラリカラムでは、充塡カラムと比較して、液相のブリーディングが少ない。
正答 (4)
キャピラリーカラムは、充填カラムと比べて、試料負荷量が少ないカラムです。「試料負荷量を多くできる」とする選択肢4は誤りです。
内径は0.1〜0.8 mm程度です。材質は、一般に溶融石英ガラスです。市販品の多くは、液相を内壁に化学結合させています。液相のブリーディングは、充填カラムより少ないです。
(参考:『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:下記の通り、原理「カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)」(過去12回中9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:カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)(過去12回中9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12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:全12回中2回出題(出題確率17%)論点「キャピラリカラムの内径は0.1~0.8mm程度である。」
- (2)正しい記述頻出のおとり:全12回中3回出題(出題確率25%)/同じ記述の出題:1回論点「キャピラリカラムの材質には、一般に溶融石英ガラスが使用されている」
- (3)正しい記述:全12回中2回出題(出題確率17%)/同じ記述の出題:1回論点「市販のキャピラリカラムの多くは、液相を内壁に化学結合させている。」
- (4)誤った記述正答(原理から解ける):全12回中4回出題(出題確率33%)/同じ記述の出題:1回論点「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」原理「カラムの種類と性能(キャピラリーと充填)」:全12回中9回出題
- (5)正しい記述初見:全12回中1回出題(出題確率8%)論点「キャピラリカラムでは、充塡カラムと比較して、液相のブリーディングが少ない」
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和元年度 第1回・2019年8月実施)