令和6年2月の作業環境測定士試験 デザイン・サンプリング 問11は、固体捕集法に関する問題です。5つの記述のうち、誤っているものを1つ選びます。
この問題は、固体捕集法で使う捕集剤の性質を横断的に問うものです。
活性炭・シリカゲル・ポーラスポリマービーズ・金属繊維といった捕集剤が、それぞれどんな物質を捕まえるのに向くか、その理由を押さえているかが試されます。
引っかけの核心は、捕集剤の「表面の性質」と「捕まえた物質が変質しやすいか」の因果が逆向きに語られている点にあります。
※ 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3（誤っている記述）
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | ○（正しい） | 活性炭の活性化を、乾いた空気や窒素の気流中で200℃前後に加熱して脱水することで行えるとするのは正しい。 |
| 2 | ○（正しい） | シリカゲルは極性が高いので、極性の高いガス状物質を捕まえるのに向くとするのは正しい。 |
| 3 | ×（誤り） | 表面が不活性だから不安定な化合物が捕集管内で変質しやすいとするのが誤り。不活性だからこそ変質しにくく、不安定な化合物の捕集に向く。因果が逆。 |
| 4 | ○（正しい） | 捕集剤はシリカゲルや活性炭などの吸着剤やカラム充填剤のほか、金属繊維を用いることもあるとするのは正しい。 |
| 5 | ○（正しい） | 固体捕集と加熱脱着、パージトラップを組み合わせると、低濃度成分を高感度で分析できるとするのは正しい。 |
ポーラスポリマービーズは、活性炭に比べて表面が不活性な捕集剤です。表面が不活性とは、捕まえた物質と化学反応を起こしにくいということです。
だからこそ、熱や反応で形が変わりやすい不安定な化合物の捕集に向いています。
選択肢3は、この「表面が不活性」という性質はそのままに、結論だけを「不安定な化合物を捕集すると捕集管内で化学反応による変質が起こりやすい」とつなげています。
これは因果が逆です。不活性な表面は反応を促すのではなく、むしろ変質を抑える働きをします。
捕まえた物質が変質しにくいからこそ、活性炭では分解してしまうような不安定な化合物の捕集に使えます。
表面が活性か不活性かという原因に対して、変質しやすいか・しにくいかという結果を取り違えると、向いている用途まで反対に覚えてしまいます。
不活性な表面ほど捕まえた物質を傷めにくい、という向きで押さえておきます。
問題：ポーラスポリマービーズは表面が不活性なので、不安定な化合物を捕集すると捕集管内で変質が起こりやすいか。
いいえ。因果が逆です。表面が不活性だからこそ捕まえた物質と反応しにくく、変質は起こりにくくなります。そのため、活性炭では分解してしまうような不安定な化合物の捕集に向いています。
問題：シリカゲル管はどんなガス状物質の捕集に向いているか。
極性が高いガス状物質です。シリカゲル自体の極性が高いため、似た性質の極性物質を吸着しやすくなります。逆に極性の低い物質は活性炭などのほうが向きます。
出典
※ 最終更新：2026年6月