問8
液体のメチルエチルケトン 2.2 mg を捕集袋内の清浄空気中で気化させて、メチルエチルケトンの標準ガス 50 L を調製した。その濃度として、正しい値に最も近いものは次のうちどれか。ただし、メチルエチルケトンのモル質量は 72 g･mol⁻¹ とする。また、調製した標準ガスの温度は 25 ℃、圧力は1気圧とする。
- (1)1 ppm
- (2)2 ppm
- (3)10 ppm
- (4)15 ppm
- (5)20 ppm
正答 (4)
気化させたメチルエチルケトンの物質量を求め、気体の体積に直してから、50 L に対する割合を出します。
物質量 ＝ 2.2 × 10⁻³ g ÷ 72 g/mol ≒ 3.06 × 10⁻⁵ mol
気体の体積 ＝ 3.06 × 10⁻⁵ × 24.45 ≒ 7.47 × 10⁻⁴ L
濃度 ＝ 7.47 × 10⁻⁴ ÷ 50 ≒ 1.5 × 10⁻⁵ ＝ 15 ppm
よって（4）が正しい値です。
この問題で狙われた罠：捕集袋による標準ガス調製（計算）
液体の質量→mol→25℃で24.45L/molを掛けて蒸気の体積→希釈空気の体積で割ってppm。
なぜ？
デザイン・サンプリングの濃度換算と同じ計算。
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）