化学物質の性状と挙動（蒸気密度・溶解度・ヒューム）｜作業環境測定士

化学物質の性状（溶解度・蒸気密度・粒径など）は、作業環境測定でどう発散・分布するかや、捕集方法の選択にも関わる労働衛生一般の論点です。

問5でほぼ毎年、性状と挙動が問われます。直感とのズレや、ヒュームとミストの取り違えが引っかけの中心です。

気体の溶解度は温度が高いほど小さい。有機溶剤の蒸気は空気より重い。ヒュームは固体微粒子、ミストは液体微粒子です。

気体・蒸気のふるまい

• 溶解度…気体の液体への溶解度は、温度が高いほど小さくなります（温まると溶けにくい）。一定温度では、溶ける気体の質量はその気体の圧力に比例します（ヘンリーの法則）。
• 蒸気密度…有機溶剤の蒸気は空気より重い（密度が大きい）ものが多く、低いところに滞留しやすいです。分子量が大きいほど蒸気密度は大きくなります。
• 蒸気圧…沸点が低く揮発しやすい物質ほど蒸気圧が大きくなります（例：ジクロロメタンの蒸気圧はトルエンより大きい）。
• 水への溶けやすさ…水溶性の高いガスは上気道で吸収されやすく、水溶性の低いガスは肺の深部まで到達しやすい、という挙動の違いがあります。

粒子状物質（ヒューム・ミスト）

粒子状物質は、できかたで呼び名が変わります。

ヒュームは固体、ミストは液体という点が基本です。粒径はヒューム＜ミストの関係にあります。粒子の沈降速度は粒径の2乗に比例します（ストークスの法則。大きい粒子ほど速く沈む）。

極性・溶解性

極性の有無は、水への溶けやすさや捕集に関わります。クロロホルムは四塩化炭素より極性が大きい（四塩化炭素は対称形で無極性）です。

1,4-ジオキサンやN,N-ジメチルホルムアミドのように、脂溶性と水溶性をともに有する物質もあります。

過去問でどう問われたか

化学物質の性状・挙動は、労働衛生一般の問5で繰り返し（令和5年8月〜令和8年2月）出題されています。溶解度と温度、蒸気圧、ヒューム・ミストが中心です。

引っかけは次の型に整理できます。

• 気体の溶解度を「温度が高いほど大きい」とする（温度が高いほど小さい）。
• 蒸気圧の大小を逆にする（沸点が低いほど蒸気圧は大きい）。
• ヒュームとミストを取り違える（ヒューム＝固体、ミスト＝液体）。
• 粉じんの遊離けい酸を「もとの岩石」で測るとする（生じた粉じんを測る）。

気体の溶解度は温度が高いほど小さい。有機溶剤の蒸気は空気より重い。ヒュームは固体微粒子・ミストは液体微粒子、沈降速度は粒径の2乗に比例します。

理解度チェック

まとめ

気体の液体への溶解度は温度が高いほど小さく、有機溶剤の蒸気は空気より重く低所に滞留します。蒸気圧は沸点が低い物質ほど大きくなります。

ヒュームは固体が蒸発・凝縮した固体微粒子、ミストは液体の微粒子で、沈降速度は粒径の2乗に比例します。

問5で毎年問われる引っかけは、溶解度と温度、蒸気圧の大小、ヒュームとミストの取り違え、粉じんの遊離けい酸の測り方です。いずれも直感とのズレがあります。