平成29年度 公害防止管理者 水質有害物質特論 問15を解説｜ベンゼンを気相から測る手順（平衡までの静置時間）
平成29年度 水質有害物質特論 問15は、密閉した容器の上部の気体を採って測る方式でベンゼンを測る手順についての正誤問題です。誤っているものを選びます。
この問題のポイント
この方式は、試料を密閉容器に入れて一定の温度に保ち、液と気体のあいだで物質の分け前が落ち着くのを待ってから、上の空間の気体を採って測るというものです。四つの肢は、塩を加える理由や内標準物質の役割など、操作の意味を正しく述べています。分かれ目は、分け前が落ち着くまでの待ち時間が極端に短く置かれている点です。数字そのものは自然な単位で書かれているため違和感が生じにくく、待つ理由まで理解していないと見落とします。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(4)（誤っている記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 塩を先に入れ、上部に空間を残して試料を静かに加えます。泡立てると失われます。 |
| (2) | ○（正しい） | 塩濃度の違いによるばらつきを抑え、塩析によって感度を上げる目的です。 |
| (3) | ○（正しい） | フルオロベンゼンは、定量の基準となる内標準物質の役割を担います。 |
| (4) | ×（誤り） | 数分では分け前が落ち着きません。規格では数十分以上の静置が定められています。 |
| (5) | ○（正しい） | 落ち着いた気相から一定量を採り、分析計へ注入します。 |
選択肢(4)のポイント（ここが誤り）
この方式の精度は、液と気体のあいだで物質の分け前が落ち着いているかどうかにかかっています。落ち着く前に気相を採れば、そのときどきの途中経過を測ることになり、測るたびに違う値が出ます。規格では、恒温槽の温度を定めた値に保ち、30分から120分の範囲で決めた一定時間だけ静置することとされています。数分の静置では容器のなかはまだ動いている最中で、再現性のある値は得られません。
温度と時間について大切なのは、決めたら変えないという点です。検量線をつくったときと同じ温度・同じ時間で試料も扱わなければ、比較の土台が崩れます。温度を上げれば気相へ移る割合が増えて感度は上がりますが、そのぶん温度のわずかなぶれが測定値に大きく効きます。恒温槽に狭い許容差が求められるのはそのためです。感度と安定性はここで釣り合いを取るという関係になっています。
他の操作にもそれぞれ理由があります。塩を先に容器へ入れ、そのあと試料を静かに注ぐのは、泡立てると測る相手が気相へ逃げ、栓をする前に失われてしまうからです。塩を加える目的は二つあり、試料ごとに違う塩の濃さが分け前に影響するのをそろえること、そして塩析の効果で有機物を気相側へ押し出し、感度を上げることです。内標準物質を加えるのは、注入量のわずかなばらつきや装置の感度変動を打ち消し、比の形で定量できるようにするためです。どの操作も、気相のごく一部だけを見て液中の濃度を推し量るという、この方式の弱点を補う工夫になっています。
覚え方
- この方式の静置は数十分単位。数分では分け前が落ち着かない。
- 温度と時間は検量線と試料でそろえる。決めたら変えない。
- 塩を加える目的は、塩濃度のばらつき抑制と、塩析で感度を上げること。
- 試料は泡立てず静かに。上部に空間を残して密栓。
- 内標準物質は注入量と感度のぶれを打ち消すため。
理解度チェック
ヘッドスペース法で恒温槽に長く静置するのはなぜか。
液と気体のあいだで物質の分け前が落ち着くのを待つためです。落ち着く前に気相を採ると測定値が安定せず、再現性が得られません。規格では30分から120分の範囲で一定時間静置することとされています。
バイアルへ塩化ナトリウムを入れるのは何のためか。
二つの目的があります。一つは試料ごとに異なる塩の濃さをそろえて測定値のちらばりを抑えること、もう一つは塩析の効果で有機物を気相側へ押し出し、感度を高めることです。
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「平成29年度 公害防止管理者等国家試験 水質有害物質特論 問題・正解」（公式PDF）
- 日本産業規格 JIS K 0125「用水・排水中の揮発性有機化合物試験方法」（ヘッドスペース法）
※ この記事の確認日：2026年7月