問1
25℃、1気圧における環境空気中のメタノールの質量濃度が 130 mg・m⁻³ であるとき、その体積分率(ppm)に最も近いものは、次のうちどれか。
- (1)50 ppm
- (2)100 ppm
- (3)200 ppm
- (4)300 ppm
- (5)400 ppm
正答 (2)
ppm は体積の比なので、質量濃度(mg/m³)から求めるときは「質量 → 物質量(mol) → 気体の体積」の順に直します。25℃、1気圧では、気体 1 mol の体積は 24.45 L です。
メタノール(CH₃OH)の分子量は 32.04 なので、
C [ppm] = C [mg/m³] × 24.45 ÷ 分子量 = 130 × 24.45 ÷ 32.04 ≒ 99.2
となり、最も近いのは 100 ppm です。
逆向きの換算 C [mg/m³] = C [ppm] × 分子量 ÷ 24.45 と取り違えると、130 × 32.04 ÷ 24.45 ≒ 170 となり、選択肢の 200 ppm を選んでしまいます。「ppm にするときは 24.45 を掛ける」と覚えておくと、向きを間違えません。
この問題で狙われた罠:ppm⇔mg/m³の換算(計算)
mg/m³ = ppm × 分子量 ÷ 24.45(25℃・1気圧)。
なぜ?
ppmは体積の比。25℃・1気圧で1molの気体は24.45Lなので、体積→mol→質量と直せば換算できる。
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8年度 第1回・2026年8月実施)