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固体捕集・ろ過捕集・液体捕集・直接捕集の違い|作業環境測定士

編集部

捕集法がいくつもあって、どれをどの物質に使うのか覚えきれませんよね?まず「粒子かガスか」で大きく分け、ガスなら捕集の原理で分けると整理できます。

この記事の要点

有害物質が粒子状ならろ過捕集法ガス状なら原理で分けて、固体捕集(吸着)・液体捕集(溶解)・直接捕集(そのまま採取)・冷却凝縮捕集(冷やして凝縮)を使い分けます。

空気中の有害物質を分析するには、まず空気から物質を取り出します。この取り出し方が捕集法で、物質の状態(粒子かガスか)と性質で選びます。

粒子状物質はろ過捕集法、ガス状物質は固体・液体・直接・冷却凝縮の4つから選びます。

5つの捕集法とは

ろ過捕集法

ろ過材(フィルター)で空気をこして、粒子状物質をとらえます。鉱物性粉じんなどの粒子に使います。ろ過材は0.3 µmの粒子を95%以上とらえる性能が必要です。

固体捕集法

活性炭やシリカゲルなどの固体の吸着剤に、ガス状物質を吸着させてとらえます。有機溶剤の蒸気などに使います。捕集後は溶媒や加熱で脱着して分析します。

液体捕集法

捕集液に空気を通し、溶解や化学反応でとらえます。水に溶けやすいガス状物質などに使います。ミゼットインピンジャーやガス吸収管を用います。

直接捕集法

溶解も反応も吸着もさせず、空気をそのまま捕集袋や真空捕集瓶に採取します。揮発性が高く安定したガス状物質に使います。

冷却凝縮捕集法

空気を冷やした管などに接触させ、凝縮させてとらえます。氷やドライアイスで冷却します。放射性物質のガス状成分などに使われます。

捕集法の違いを表で比較

捕集法対象原理器具・材料の例
ろ過捕集法粒子状物質ろ過材でこすメンブラン・ガラス繊維フィルター
固体捕集法ガス状物質固体に吸着活性炭管・シリカゲル管
液体捕集法ガス状物質捕集液に溶解・反応ミゼットインピンジャー・ガス吸収管
直接捕集法ガス状物質そのまま採取捕集袋・真空捕集瓶
冷却凝縮捕集法ガス状物質冷やして凝縮冷却管(氷・ドライアイス)

見分けの順番は、まず粒子かガスかです。粒子状ならろ過捕集の一択。

ガス状なら、固体に吸着させるか(固体)、液に溶かすか(液体)、そのまま採るか(直接)、冷やして凝縮させるか(冷却凝縮)で選びます。

混同しやすい捕集法

固体捕集 と 液体捕集

どちらもガス状物質をとらえますが、固体捕集は吸着剤(活性炭・シリカゲル)に吸着、液体捕集は捕集液に溶解・反応させて捕集します。固体に「くっつける」か、液に「溶かす」かの違いです。

直接捕集 と 冷却凝縮捕集

直接捕集はそのまま容器に採るだけ、冷却凝縮捕集は冷やして凝縮させてから採ります。冷やす工程があるかどうかが違いです。

過去問でどう問われたか

デザイン・サンプリングでは、固体捕集(問11)・ろ過捕集(問12)・液体捕集と直接捕集(問13)がほぼ毎回問われます。

捕集できる物質や原理を入れ替える引っかけが中心です。

  • 令和7年8月 問11(固体捕集):捕集できるものを「液体である特定化学物質に限られる」とするのは誤り(固体捕集はガス状物質を広くとらえる)。
  • 令和7年8月 問13(直接捕集):「有機溶剤は全て直接捕集法で捕集できる」とするのは誤り(直接捕集は揮発性が高いものに限られる)。

固体捕集の対象を狭く限定したり、直接捕集を「全ての有機溶剤に使える」としたりするのは誤りです。

粒子状はろ過、ガス状は吸着・溶解・そのまま・凝縮、という原理の対応になっています。

理解度チェック

問題:鉱物性粉じんのような粒子状物質は、固体捕集法でとらえる。

〇か×か。

答えを見る

答え:×

粒子状物質はろ過捕集法でとらえます。固体捕集法はガス状物質を吸着剤に吸着させる方法です。

問題:固体捕集法と液体捕集法の違いは何か。

答えを見る

どちらもガス状物質が対象ですが、固体捕集は固体の吸着剤に吸着、液体捕集は捕集液に溶解・反応させて捕集します。

まとめ

捕集法は、まず粒子状(ろ過捕集)かガス状かで分けます。

ガス状は、固体に吸着(固体捕集)・液に溶解(液体捕集)・そのまま採取(直接捕集)・冷やして凝縮(冷却凝縮捕集)の4つです。

対象(粒子かガスか)と原理(吸着・溶解・そのまま・凝縮)の対応で覚えると、入れ替えの引っかけに強くなります。

参考資料

  • 作業環境測定基準(昭和51年労働省告示第46号)(ろ過捕集方法・液体捕集方法・固体捕集方法・直接捕集方法・冷却凝縮捕集方法の定義、ろ過材の性能)(e-Gov法令検索)。
  • 過去問の問われ方は、安全衛生技術試験協会の公表試験問題(デザイン・サンプリング 令和7年8月ほか)にもとづく・公表正答。

この記事を書いた人

作業環境測定士 独学ノート 編集部

作業環境測定士試験を独学で受ける人のための学習ノートの編集部です。