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令和4年度 公害防止管理者 ダイオキシン類特論 問23を解説|検出下限の計算

令和4年度 ダイオキシン類特論 問23は、TeCDDsの試料ガスにおける検出下限を求める計算問題です。与えられた測定条件から標準状態での検出下限を計算します。

この問題のポイント

装置が検出できる下限量(0.04pg)を、実際の試料ガス1m3当たりの濃度に引き伸ばしていく計算です。GC-MSに入れたのは測定用試料のごく一部(50µL中の2µL)なので、まず測定用試料50µL全体の量に戻します。その50µLは抽出液200mLのうち50mLを分取したものなので、抽出液全量の量に戻します。最後に、それが由来する試料ガス量(8.0m3)で割り、pgをngに直します。引っかけは、注入と分取の二段階の希釈を掛け忘れたり、pg→ngの単位換算を落としたりすることです。

※ 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)(0.0005 ng/m3

計算の手順

段階式と値
測定用試料50µL中の量0.04 pg ×(50 ÷ 2)= 1.0 pg
抽出液200mL全量の量1.0 pg ×(200 ÷ 50)= 4.0 pg
試料ガス当たりの濃度4.0 pg ÷ 8.0 m3 = 0.5 pg/m3 = 0.0005 ng/m3

したがって、試料ガスにおける検出下限は0.0005 ng/m3で、選択肢(4)が正解です。

ここが分かれ目

つまずきやすいのは希釈段階の掛け合わせと単位です。装置が見るのは注入した2µL分だけなので、測定用試料50µL全体では量が(50÷2)倍に、さらに抽出液200mL全量では(200÷50)倍に増えます。この二段階を掛け合わせると、抽出液全量には4.0pgが含まれる計算になります。最後に1ng=1000pgの換算を忘れると、桁が三つずれて誤った選択肢に流れます。0.5pg/m3を0.0005ng/m3と直せるかがポイントです。

覚え方

  • 検出下限(ガス)=検出下限量×(測定液量/注入量)×(抽出液量/分取量)÷試料ガス量
  • 希釈段階は「一部→全体」で割り算の逆=掛け算にする。
  • 最後に1 ng=1000 pgの単位換算を忘れない。

理解度チェック

Q.

注入量2µL・測定用試料50µLのとき、装置の検出量を試料全体に戻す倍率は?

50 ÷ 2 = 25倍です。さらに分取(200÷50=4倍)も掛け合わせます。

Q.

0.5 pg/m3は何 ng/m3

0.0005 ng/m3です。1ng=1000pgで割ります。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和4年度 公害防止管理者等国家試験 ダイオキシン類特論 問題・正解」(公式PDF