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令和4年度 公害防止管理者 水質有害物質特論 問11を解説|GC/MS分析

令和4年度 水質有害物質特論 問11は、ガスクロマトグラフ質量分析法(GC/MS)の基礎に関する問題です。イオン源・定性定量・イオン化法・質量分析計を並べた選択肢から、正しいものを選びます。

この問題のポイント

GC/MSは、ガスクロマトグラフで成分を分けてから質量分析計で検出する分析法です。押さえどころは、質量分析計の内部は高真空であること、保持時間で「どの成分か」を見て(定性)ピーク面積で「どれだけあるか」を測る(定量)こと、電子イオン化(EI)ではフラグメントイオンも生じること、の3点です。多くの選択肢はこれらを逆に書いた誤りで、唯一そろって正しいのが磁場形質量分析計の説明です。選択肢(5)が正解になります。

※ 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(5)(正しい記述)

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
(1)×(誤り)質量分析計のイオン源は大気圧ではなく高真空に保たれます。「大気圧に維持」とする点が誤りです。
(2)×(誤り)保持時間から定性、ピーク面積から定量を行うのが正しく、定性と定量が入れ替わっている点が誤りです。
(3)×(誤り)EI法では分子イオンだけでなくフラグメントイオンも生成します。「分子イオンのみ」とする点が誤りです。
(4)×(誤り)分析種に電子を直接照射するのはEI法です。PICI法は試薬ガスを介してイオン化するため、この記述は誤りです。
(5)○(正しい)磁場形質量分析計は高感度・高質量分解能が得られ、ダイオキシン類の分析に用いられます。正しい記述です。

選択肢(5)のポイント(ここが正解)

この問題は「正しいもの」を選ぶ形式で、他の4つはいずれも要素を逆にした誤りです。正解の選択肢(5)は、磁場形質量分析計の特徴を正しく述べています。磁場形は高感度で質量分解能が高いため、ごく微量で構造の似た成分を見分ける必要があるダイオキシン類の分析に使われます。誤りの4つは、イオン源は真空か大気圧か、保持時間・ピーク面積で定性か定量か、EIでフラグメントが出るか、電子を直接当てるのはどの方法か、という向きの入れ替えが仕込まれているので、正しい向きを覚えておけば消去できます。

覚え方

  • 質量分析計の内部は高真空。大気圧ではない。
  • 保持時間=定性、ピーク面積=定量。EI法はフラグメントも出る。
  • 磁場形は高感度・高分解能でダイオキシン類分析向き。

理解度チェック

Q.

GC/MSで、保持時間とピーク面積はそれぞれ何に使う?

保持時間は定性(どの成分か)、ピーク面積は定量(どれだけあるか)に使います。

Q.

ダイオキシン類の分析に向く質量分析計は?

高感度・高質量分解能が得られる磁場形質量分析計です。

この問題に関連する用語解説

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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 水質有害物質特論 問題・正解」(公式PDF