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令和5年8月 作業環境測定士試験 デザイン・サンプリング 問8を解説(有害物質の物性)

令和5年8月の作業環境測定士試験 デザイン・サンプリング 問8は、有害物質の物性に関する問題です。5つの記述のうち、誤っているものを1つ選びます。

この問題のポイント

この問題は、溶剤や粉じんの密度・蒸気密度・水への溶け方・遊離けい酸といった基本的な物性を、ひとつずつ正しく覚えているかを問うものです。

物性は分粒装置やろ過材の選定、捕集法の判断にもつながるため、暗記が問われやすい論点です。

引っかけの核心は、テトラヒドロフランの水への溶け方を「難溶」と取り違えるところにあります。

テトラヒドロフランは水と任意の割合で混ざり合う、よく溶ける溶剤です。

※ 問題文そのものは、公益財団法人 安全衛生技術試験協会が公表している試験問題で確認できます。

正解:選択肢5(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)クリストバライトはシリカの結晶多形のひとつで、遊離けい酸(結晶質シリカ)に分類されるので正しい。
2○(正しい)ミストは液滴、ヒュームは蒸気が凝固した微細粒子で、ミストの粒径はヒュームの一次粒子より大きいのが一般的なので正しい。
3○(正しい)塩化ビニルは分子量が空気より大きく、蒸気密度は空気より大きいので正しい。
4○(正しい)クロロホルムは塩素を含む重い溶剤で、密度は水より大きく水に沈むので正しい。
5×(誤り)テトラヒドロフランを「水に難溶」とするのが誤り。実際は水と任意の割合で混ざり合う(可溶)

選択肢5のポイント(ここが誤り)

テトラヒドロフラン(THF)は、分子内に酸素を持つ環状エーテルの溶剤です。

この酸素が水の水素と結びつく(水素結合する)ため、水になじみやすく、水と任意の割合で混ざり合います

一般的な有機溶剤というと「油には溶けるが水には溶けにくい」という印象がありますが、テトラヒドロフランはその例外で、水にもよく溶ける溶剤です。

選択肢5は、これを「水に難溶である」と逆に述べているため誤りです。難溶どころか、水と自由に混ざり合う物質です。

同じように水とよく混ざる溶剤にはアセトンやエタノールがあり、「酸素を含んで水になじむ溶剤=水に溶けやすい」とまとめて押さえておくと、溶解性の引っかけに惑わされにくくなります。

覚え方

  • テトラヒドロフラン(THF)=水と任意の割合で混ざる(可溶)。難溶ではない
  • 酸素を含み水になじむ溶剤(THF・アセトン・エタノール)=水によく溶ける
  • クロロホルム・ジクロロメタンなど塩素系の重い溶剤=水より密度が大きく水に沈む
  • クリストバライト・石英・トリジマイト=遊離けい酸(結晶質シリカ)
  • 蒸気密度は分子量で見る/空気より重い蒸気は低い所にたまる

理解度チェック

問題:テトラヒドロフランは水に難溶か、それとも水とよく混ざるか。

答えを見る

水とよく混ざります。テトラヒドロフランは分子内の酸素が水と水素結合するため、水と任意の割合で混ざり合う溶剤です。「難溶」は誤りです。

問題:クロロホルムは水に浮くか、それとも沈むか。

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沈みます。クロロホルムは塩素を含む重い溶剤で密度が水より大きいため、水と混ざらずに下層に沈みます。

出典

  • 公益財団法人 安全衛生技術試験協会「作業環境測定士試験(デザイン・サンプリング)令和5年8月」公表試験問題 問8・公表正答。
  • テトラヒドロフラン・クロロホルム等の物性(密度・水への溶解性)は、各物質の安全データシート(SDS)・化学便覧等による。

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。