令和7年度 汚水処理特論 問20は、フレーム原子吸光分析法に関する下線部問題です。文章中で下線を付した語句のうち誤っているものを選びます。
原子吸光法は、試料をフレーム（炎）の中で原子の状態にし、そこへ目的元素の光（共鳴線）を当てて、原子がどれだけ光を吸ったか（吸光度）から濃度を求める方法です。核心は光を吸う原子がどの状態にあるかです。光を「吸収」するのは、エネルギーの低い基底状態の原子であって、すでにエネルギーを得て光る側になった励起状態の原子ではありません。ここで「励起状態」と書いてあれば、それが下線部の誤りになります。光源（中空陰極ランプ）やバックグラウンド補正用の重水素ランプは正しい記述です。
※ 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(1)（誤っている記述）
| 下線部 | 正誤 | 読み解き |
|---|---|---|
| (1) | ×（誤り） | 対象元素を「励起状態にある原子」とした点が誤りです。吸光に関わるのは基底状態の原子です。 |
| (2) | ○（正しい） | 原子蒸気層に「原子の共鳴線」を透過させ、その吸光度を測るという原理は正しい記述です。 |
| (3) | ○（正しい） | 吸光度を測定して濃度を求める、という流れは正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | 測定用の光源に「中空陰極ランプ」を用いるのは正しい記述です。 |
| (5) | ○（正しい） | 紫外部のバックグラウンド補正用光源に「重水素ランプ」を用いるのは正しい記述です。 |
原子吸光は、その名のとおり原子が光を「吸う」現象を利用します。光を吸って高いエネルギー状態へ移れるのは、まだエネルギーを得ていない基底状態の原子です。フレーム中の原子の大半はこの基底状態にあり、ここへ共鳴線を当てると吸収が起こり、その吸光度が濃度に対応します。これに対し「励起状態にある原子」とすると、すでにエネルギーを持って光を出す側（発光）になってしまい、吸収を測る原理と食い違います。発光を測るのは原子発光（炎光）分析であり、吸光を測る原子吸光とは別物です。下線部(1)の「励起状態」は「基底状態」が正しい、というのが誤りの正体です。
原子吸光分析で光を吸収するのは、基底状態と励起状態のどちらの原子？
基底状態の原子です。基底状態の原子が共鳴線を吸収し、その吸光度から濃度を求めます。励起状態の原子は光を出す（発光する）側です。
フレーム原子吸光で、バックグラウンド補正用の光源には何が主に使われる？
重水素ランプです。紫外部全域のバックグラウンド補正に用います。測定用の光源は元素ごとの中空陰極ランプです。
この問題に関連する用語解説
出典
※ この記事の確認日：2026年6月