【第110回薬剤師国家試験】問99 金チオリンゴ酸ナトリウムの原子吸光光度法 解説

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第110回 問99
第110回 問99
理論問題|物理
金チオリンゴ酸ナトリウムの原子吸光光度法
問99(理論)
日本薬局方金チオリンゴ酸ナトリウムの定量法には原子吸光光度法が用いられる。このことに関する記述として正しいのはどれか。2つ選べ。なお、測定条件は以下のとおりである。
測定条件
使用ガス:可燃性ガス 
     支燃性ガス 空気
ランプ:  (波長242.8 nm)
1
アに入るのは、アセチレンである。
2
イに入るのは、重水素放電管である。
3
原子化には冷蒸気方式が用いられる。
4
定量には、ランベルト・ベール(Lambert-Beer)の法則が適用される。
5
金の原子スペクトルは、連続スペクトルである。
正解です!
解説で原子吸光光度法の原理を確認しましょう。
×
不正解です。正解は 1・4 です。
解説で原子吸光光度法の原理を確認しましょう。
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原子吸光光度法は、試料を原子化(気体状の基底状態原子)した上で、対象元素に固有の波長の光(金では242.8 nm)を照射し、その吸光度を測定することで元素の含量を求める分析法です。一般的なフレーム原子吸光法では、可燃性ガスにアセチレン、支燃性ガスに空気(またはより高温を要する場合は一酸化二窒素)を用います。

原子吸光光度法の基本構成
・光源:測定元素に固有の中空陰極ランプ(対象元素と同じ元素を陰極に用いたランプ)を使用し、その元素に固有の輝線スペクトルを発生させる
・原子化:試料をフレーム(アセチレン+空気等)で気体状の基底状態原子にする(水銀の定量には特別に冷蒸気方式を用いる)
・定量原理:ランベルト・ベールの法則(吸光度は原子の濃度に比例)を用いて濃度を算出
・原子吸光スペクトルは、電子遷移に基づく線スペクトル(輝線)であり、連続スペクトルではない
各選択肢の解説
◯ 1 「アに入るのはアセチレン」:フレーム原子吸光法における代表的な可燃性ガスはアセチレンであり、空気(支燃性ガス)と組み合わせて用いる。正しい
× 2 「イに入るのは重水素放電管」:原子吸光光度法の主光源は、測定対象元素(金)に固有の輝線を発する中空陰極ランプである。重水素放電管はバックグラウンド補正等に用いられる別の光源であり、本測定の主光源ではない。誤り
× 3 「原子化には冷蒸気方式」:冷蒸気方式は水銀(Hg)の定量に特化した原子化法であり、金の定量には通常のフレーム原子化法が用いられる(可燃性ガス・支燃性ガスの記載がその根拠)。誤り
◯ 4 「ランベルト・ベールの法則が適用される」:原子吸光光度法も吸光度測定法の一種であり、吸光度と原子濃度の関係にランベルト・ベールの法則が成り立つ。正しい
× 5 「金の原子スペクトルは連続スペクトル」:原子スペクトルは、電子のエネルギー準位間の遷移に由来する線スペクトル(輝線・吸収線)であり、連続スペクトルではない。誤り
項目 正しい内容
可燃性ガス(ア) アセチレン
光源(イ) 中空陰極ランプ(重水素放電管ではない)
原子化方式 フレーム方式(冷蒸気方式はHg専用)
定量原理 ランベルト・ベールの法則
引っかけポイント:
選択肢2(重水素放電管):紫外可視吸光度測定法の光源として重水素放電管を思い浮かべやすいが、原子吸光光度法では対象元素固有の中空陰極ランプが主光源として用いられる点で異なる
選択肢3(冷蒸気方式):原子吸光法の原子化方式には複数種類があり、冷蒸気方式は水銀専用という限定的な方法である点を混同しないこと。可燃性ガス・支燃性ガスが明記されている本問はフレーム方式と判断できる
選択肢5(連続スペクトル):原子吸光・原子発光はいずれも特定のエネルギー準位間の遷移による線スペクトルである。連続スペクトルは黒体放射など温度に依存する幅広い波長分布を指すため区別すること
臨床メモ
あおい
薬剤師 あおい

金チオリンゴ酸ナトリウムは、抗リウマチ薬(金製剤)として関節リウマチの治療に用いられてきた薬剤です。金という特殊な金属元素を定量するために、原子吸光光度法という機器分析が日局に採用されています。医薬品各条を見ると、有効成分によって驚くほど多様な分析法(滴定法、吸光度測定法、原子吸光法、クロマトグラフィー等)が使い分けられていることが分かります。

実務で原子吸光法に直接触れる機会は少ないですが、水質検査(水道水中の重金属測定等)や環境分析でも広く使われている手法です。「元素ごとに固有の光を吸収する」という原理は、他の機器分析(ICP発光分析等)にも共通する考え方として押さえておくと応用が利きます。

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