令和元年度 公害防止管理者 汚水処理特論 問22を解説｜ICP発光分光分析法
令和元年度 汚水処理特論 問22は、ICP発光分光分析法の原理に関する下線部問題です。文中の下線部(1)〜(5)のうち誤っているものを選びます。
この問題のポイント
ICP発光分光分析法は、高周波でつくる高温の誘導結合プラズマに試料を送り込み、そこで原子やイオンが放つ元素固有の光の強さから濃度を求める方法です。引っかけの核心は、光を発するのが基底状態か励起状態かです。プラズマの高温で原子は励起状態になり、そこから基底状態へ戻るときに光を放ちます。ここを「基底状態の原子から発する」とすると、発光の仕組みと逆になり誤りです。なお下線部(N)は文中の下線部(N)を指します。
※ 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)（誤っている箇所）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 誘導コイルに高周波電流を流す、という記述は正しいです。 |
| (2) | ○（正しい） | 電磁誘導によってプラズマを生成する、という記述は正しいです。 |
| (3) | ○（正しい） | 高温の誘導結合プラズマの中に試料を噴霧する、という記述は正しいです。 |
| (4) | ×（誤り） | 「基底状態の原子から発する」とした点が誤りです。光を放つのは、プラズマで励起状態になった原子です。 |
| (5) | ○（正しい） | 個々の波長の発光強度を測定する、という記述は正しいです。 |
選択肢(4)のポイント（ここが誤り）
ICP発光では、高温のプラズマがエネルギーを与えて原子を励起状態に持ち上げ、その原子が基底状態へ戻るときに元素固有の波長で光を放ちます。この発光の強さが原子の数、つまり濃度に対応します。下線部(4)を「基底状態の原子から発する」とするのは向きが逆で、基底状態のままでは光を放ちません。基底状態の原子が光を吸収するのは、前問で扱った原子吸光の考え方です。ICP発光は「励起されて発する」、原子吸光は「基底状態で吸う」と、発光と吸収を対で区別します。
覚え方
- ICP発光＝励起状態の原子が発する光を測る。基底状態は発光しない。
- プラズマは高周波＋電磁誘導で生成する高温の光源。
- 発する＝ICP発光、吸う＝原子吸光。励起で発光／基底で吸収。
理解度チェック
Q.
ICP発光で光を放つのは、基底状態と励起状態のどちらの原子？
励起状態の原子です。プラズマで励起され、基底状態へ戻るときに光を放ちます。「基底状態の原子から発する」は誤りです。
Q.
ICP発光分光分析法と原子吸光法の違いを一言で言うと？
ICP発光は励起された原子が光を発するのを測り、原子吸光は基底状態の原子が光を吸うのを測ります。発光と吸収が逆です。
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和元年度 公害防止管理者等国家試験 汚水処理特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月