第110回
問204-207
実践問題｜物理・化学・生物(204)・実務(205,207)・衛生(206)
プール水の管理と誤混合による有毒ガス発生
問204-207（連問）共通問題文
問204-207 体育の新任教諭が初めてプール水の遊離残留塩素とpHを測定することになった。学校薬剤師は測定にあたっての留意点について新任教諭から問合せを受けた。
問204（物理・化学・生物）
pH計に関する記述として正しいのはどれか。2つ選べ。
1
参照電極にはガラス電極を用いる。
—
2
指示電極の電位はネルンストの式に従う。
—
3
測定されるpHは温度の影響を受けない。
—
4
校正されたpH計の電位を基準としてプール水のpHが測定される。
—
5
参照電極の内部液には飽和塩化アンモニウム水溶液が用いられる。
—
正解です！
解説でpH計の原理を確認しましょう。
不正解です。正解は 2、4 です。
解説でpH計の原理を確認しましょう。
問205
問205（実務）
学校薬剤師の回答として適切なのはどれか。2つ選べ。
1
測定時期は、遊離残留塩素とpHの両方ともプール使用後です。
—
2
遊離残留塩素とpHの両方とも少なくともプール内の対角線上のほぼ等間隔の3ヶ所から採水して測定してください。
—
3
遊離残留塩素濃度は、塩素剤の消毒効果を表す指標です。
—
4
入泳者が持ち込んだ汚れや毛髪が原因で遊離残留塩素濃度が高くなります。
—
5
pHの値によらず塩素剤の消毒効果は変わりません。
—
正解です！
解説でプール水質管理の要点を確認しましょう。
不正解です。正解は 2、3 です。
解説でプール水質管理の要点を確認しましょう。
問206
問206（衛生）
その後、同教諭が遊離残留塩素を測定したところ、基準値を下回っていたため、消毒剤を追加することとなった。屋内プールの水質管理を担当していた別の教諭が、水処理に使用される消毒剤Aと凝集剤Bを誤って混合したため、ガスCが発生した。消毒剤A、凝集剤B及びガスCの組合せのうち、該当するのはどれか。1つ選べ。
| 消毒剤A | 凝集剤B | ガスC | ||
| 1 | 次亜塩素酸ナトリウム | 重炭酸ナトリウム | ホルムアルデヒド | — |
| 2 | 次亜塩素酸ナトリウム | チオ硫酸ナトリウム | 塩化水素 | — |
| 3 | 次亜塩素酸ナトリウム | ポリ塩化アルミニウム | 塩素 | — |
| 4 | 塩素化イソシアヌル酸 | 重炭酸ナトリウム | 二酸化炭素 | — |
| 5 | 塩素化イソシアヌル酸 | チオ硫酸ナトリウム | 硫化水素 | — |
| 6 | 塩素化イソシアヌル酸 | ポリ塩化アルミニウム | クロロホルム | — |
正解です！
解説で薬剤混合の危険性を確認しましょう。
不正解です。正解は 3 です。
解説で薬剤混合の危険性を確認しましょう。
問207
問207（実務）
屋内プールで刺激臭がするという連絡を受けて駆けつけた学校薬剤師が、検知管と真空方式ガス採取器を用いてガスCの濃度を測定することになった。ガスCの測定に用いられる検知管の取扱い及び測定方法に関する記述として、正しいのはどれか。2つ選べ。
1
冷蔵庫で保存した検知管は、取り出したら直ちに使用することができる。
—
2
両端を折り取ったのちに使用しなかった検知管は、アルミホイルに包んで冷蔵庫で保存することができる。
—
3
検知管の変色層の先端面が斜めの場合には、中間点を濃度として読み取る。
—
4
真空方式ガス採取器は、漏れがないことを確認したのちに、試料の採取に用いる。
—
5
真空方式ガス採取器で採取した空気を検知管に通す。
—
正解です！
解説で検知管の正しい取扱いを確認しましょう。
不正解です。正解は 3、4 です。
解説で検知管の正しい取扱いを確認しましょう。
問204の解説を見る▼
pH計はガラス電極（指示電極）と参照電極（比較電極）の間に生じる起電力を測定し、pHへ換算する装置です。各電極の役割・原理と、測定の前提となる校正操作の意味を正確に押さえることがポイントです。
pH計の構成と原理
・指示電極（検出電極）：ガラス電極を用いる。ガラス電極の電位は水素イオン濃度（pH）に依存し、その電位変化はネルンストの式に従う
・参照電極（比較電極）：銀-塩化銀電極が一般的に用いられ、内部液には飽和塩化カリウム水溶液が用いられる（塩化アンモニウムではない）
・ネルンストの式には温度項（絶対温度T）が含まれるため、測定されるpHは温度の影響を受ける（多くのpH計には温度補償機能が搭載されている）
・実際の測定では、既知のpHを持つ標準緩衝液でpH計を校正し、電極電位とpHの対応関係（検量線）を確立したうえで、その校正結果（電位）を基準として試料（プール水）のpHを算出する
・指示電極（検出電極）：ガラス電極を用いる。ガラス電極の電位は水素イオン濃度（pH）に依存し、その電位変化はネルンストの式に従う
・参照電極（比較電極）：銀-塩化銀電極が一般的に用いられ、内部液には飽和塩化カリウム水溶液が用いられる（塩化アンモニウムではない）
・ネルンストの式には温度項（絶対温度T）が含まれるため、測定されるpHは温度の影響を受ける（多くのpH計には温度補償機能が搭載されている）
・実際の測定では、既知のpHを持つ標準緩衝液でpH計を校正し、電極電位とpHの対応関係（検量線）を確立したうえで、その校正結果（電位）を基準として試料（プール水）のpHを算出する
各選択肢の解説
× 1 ガラス電極は指示電極であり、参照電極ではない
◯ 2 指示電極（ガラス電極）の電位はネルンストの式に従うという記述は正しい
× 3 pHの測定値は温度の影響を受けるため、「温度の影響を受けない」という記述は誤り
◯ 4 校正されたpH計の電位を基準としてプール水のpHが測定されるという記述は正しい
× 5 参照電極の内部液には通常、飽和塩化カリウム水溶液が用いられ、塩化アンモニウムではない
× 1 ガラス電極は指示電極であり、参照電極ではない
◯ 2 指示電極（ガラス電極）の電位はネルンストの式に従うという記述は正しい
× 3 pHの測定値は温度の影響を受けるため、「温度の影響を受けない」という記述は誤り
◯ 4 校正されたpH計の電位を基準としてプール水のpHが測定されるという記述は正しい
× 5 参照電極の内部液には通常、飽和塩化カリウム水溶液が用いられ、塩化アンモニウムではない
引っかけポイント：
・選択肢1：指示電極（ガラス電極）と参照電極の役割が入れ替えられている
・選択肢5：参照電極の内部液（飽和塩化カリウム水溶液）が、似た響きの「塩化アンモニウム」にすり替えられている
・選択肢1：指示電極（ガラス電極）と参照電極の役割が入れ替えられている
・選択肢5：参照電極の内部液（飽和塩化カリウム水溶液）が、似た響きの「塩化アンモニウム」にすり替えられている
問205の解説を見る▼
学校のプール水質管理では、測定時期・採水地点・遊離残留塩素の意味・pHとの関係を正確に理解しておく必要があります。「学校環境衛生基準」に基づく実務上のポイントを押さえることが重要です。
プール水質管理のポイント
・遊離残留塩素とpHは、プール使用前及び使用中（一定時間ごと）に測定する必要があり、使用後のみの測定では不十分である
・プール水は必ずしも均一に混合されていないため、対角線上のほぼ等間隔の3ヶ所以上から採水して測定することが求められる
・遊離残留塩素濃度は、塩素剤による消毒効果を表す直接的な指標である
・入泳者が持ち込む汗・皮脂・毛髪等の有機物は塩素と反応して消費されるため、遊離残留塩素濃度を低下させる要因となる（高くなるのではない）
・塩素の消毒効果はpHに大きく依存し、pHが低い（酸性側）ほど消毒効果の高い次亜塩素酸（HClO）の割合が増加する。pH管理は消毒効果を左右する重要な要素である
・遊離残留塩素とpHは、プール使用前及び使用中（一定時間ごと）に測定する必要があり、使用後のみの測定では不十分である
・プール水は必ずしも均一に混合されていないため、対角線上のほぼ等間隔の3ヶ所以上から採水して測定することが求められる
・遊離残留塩素濃度は、塩素剤による消毒効果を表す直接的な指標である
・入泳者が持ち込む汗・皮脂・毛髪等の有機物は塩素と反応して消費されるため、遊離残留塩素濃度を低下させる要因となる（高くなるのではない）
・塩素の消毒効果はpHに大きく依存し、pHが低い（酸性側）ほど消毒効果の高い次亜塩素酸（HClO）の割合が増加する。pH管理は消毒効果を左右する重要な要素である
各選択肢の解説
× 1 測定はプール使用前及び使用中にも行う必要があり、使用後のみでは不十分
◯ 2 対角線上のほぼ等間隔の3ヶ所から採水して測定するという記述は正しい
◯ 3 遊離残留塩素濃度は塩素剤の消毒効果を表す指標であるという記述は正しい
× 4 入泳者由来の汚れ・毛髪は塩素と反応して消費されるため、遊離残留塩素濃度は低下する。「高くなる」という記述は誤り
× 5 塩素剤の消毒効果はpHに大きく依存し、「pHの値によらず変わらない」という記述は誤り
× 1 測定はプール使用前及び使用中にも行う必要があり、使用後のみでは不十分
◯ 2 対角線上のほぼ等間隔の3ヶ所から採水して測定するという記述は正しい
◯ 3 遊離残留塩素濃度は塩素剤の消毒効果を表す指標であるという記述は正しい
× 4 入泳者由来の汚れ・毛髪は塩素と反応して消費されるため、遊離残留塩素濃度は低下する。「高くなる」という記述は誤り
× 5 塩素剤の消毒効果はpHに大きく依存し、「pHの値によらず変わらない」という記述は誤り
引っかけポイント：
・選択肢4：有機物負荷により塩素が消費される（消毒効果が消耗する）という関係が、真逆の「濃度が高くなる」という記述にすり替えられている
・選択肢5：pHと消毒効果の関係（次亜塩素酸の解離平衡）を理解していないと、「値によらず変わらない」という記述をそのまま正しいと判断してしまう
・選択肢4：有機物負荷により塩素が消費される（消毒効果が消耗する）という関係が、真逆の「濃度が高くなる」という記述にすり替えられている
・選択肢5：pHと消毒効果の関係（次亜塩素酸の解離平衡）を理解していないと、「値によらず変わらない」という記述をそのまま正しいと判断してしまう
問206の解説を見る▼
プール水処理では、塩素系消毒剤（次亜塩素酸ナトリウム等）と凝集剤（水の濁りを取り除くための薬剤）を用いますが、これらを誤って混合すると危険なガスが発生することがあります。実際に報告されている事故事例に基づく組合せを正確に押さえることがポイントです。
次亜塩素酸ナトリウムとポリ塩化アルミニウムの誤混合事故
・次亜塩素酸ナトリウム：プール水の消毒に広く用いられる塩素系消毒剤
・ポリ塩化アルミニウム（PAC）：水の濁りを除去するために用いられる凝集剤で、酸性の性質を持つ
・両者を誤って混合すると、pHが急激に低下し、次亜塩素酸ナトリウムから塩素ガスが発生する事故が実際に報告されている
・その他の選択肢に挙げられた組合せ（ホルムアルデヒド、塩化水素、二酸化炭素、硫化水素、クロロホルム）は、それぞれの薬剤の組合せから生成する典型的な反応生成物としては該当しない
・次亜塩素酸ナトリウム：プール水の消毒に広く用いられる塩素系消毒剤
・ポリ塩化アルミニウム（PAC）：水の濁りを除去するために用いられる凝集剤で、酸性の性質を持つ
・両者を誤って混合すると、pHが急激に低下し、次亜塩素酸ナトリウムから塩素ガスが発生する事故が実際に報告されている
・その他の選択肢に挙げられた組合せ（ホルムアルデヒド、塩化水素、二酸化炭素、硫化水素、クロロホルム）は、それぞれの薬剤の組合せから生成する典型的な反応生成物としては該当しない
各選択肢の解説
× 1・2・4・5・6 それぞれの消毒剤・凝集剤の組合せから記載のガスが生成する典型的な反応ではない
◯ 3 次亜塩素酸ナトリウムとポリ塩化アルミニウムの誤混合により塩素ガスが発生するという組合せは、実際の事故事例とも一致し正しい
× 1・2・4・5・6 それぞれの消毒剤・凝集剤の組合せから記載のガスが生成する典型的な反応ではない
◯ 3 次亜塩素酸ナトリウムとポリ塩化アルミニウムの誤混合により塩素ガスが発生するという組合せは、実際の事故事例とも一致し正しい
引っかけポイント：
・「酸性物質＋塩素系漂白剤で塩素ガス発生」という家庭用洗剤の混合事故（塩素系＋酸性タイプ「まぜるな危険」）の知識を応用できるかがポイント。ポリ塩化アルミニウムは酸性の凝集剤であり、同様の原理で次亜塩素酸ナトリウムと反応して塩素ガスを発生させる
・「消毒剤」「凝集剤」という似た響きの薬剤名がずらりと並ぶ選択肢構成により、実際の反応生成物を正確に覚えていないと消去法でも絞り込みにくい問題になっている
・「酸性物質＋塩素系漂白剤で塩素ガス発生」という家庭用洗剤の混合事故（塩素系＋酸性タイプ「まぜるな危険」）の知識を応用できるかがポイント。ポリ塩化アルミニウムは酸性の凝集剤であり、同様の原理で次亜塩素酸ナトリウムと反応して塩素ガスを発生させる
・「消毒剤」「凝集剤」という似た響きの薬剤名がずらりと並ぶ選択肢構成により、実際の反応生成物を正確に覚えていないと消去法でも絞り込みにくい問題になっている
問207の解説を見る▼
検知管は、ガス採取器で試料気体を吸引し、検知管内の試薬とガスとの反応による変色を利用して濃度を測定する器具です。検知管の保存・取扱い・読み取り方法・測定手順に関する基本ルールを正確に押さえることがポイントです。
検知管の取扱いのポイント
・冷蔵保存していた検知管は、取り出した直後は温度平衡が取れておらず正確な測定ができないため、室温に戻してから使用する必要がある
・検知管は両端を折り取った時点で使用（測定）を開始する必要があり、一度開封したものを保存して後で再使用することはできない
・変色層の先端面が斜めになっている場合は、最も進んだ点と最も遅れた点の中間点を読み取り値とするのが標準的な方法である
・真空方式ガス採取器は、内部に漏れがあると正確な量のガスを吸引できないため、使用前に気密（漏れがないこと）を確認してから試料採取に用いる
・真空方式ガス採取器は、検知管を接続した状態でガスを吸引することで、検知管を通過させながら試料ガスを採取する構造であり、「先に空気を採取してから後で検知管に通す」という2段階の操作ではない
・冷蔵保存していた検知管は、取り出した直後は温度平衡が取れておらず正確な測定ができないため、室温に戻してから使用する必要がある
・検知管は両端を折り取った時点で使用（測定）を開始する必要があり、一度開封したものを保存して後で再使用することはできない
・変色層の先端面が斜めになっている場合は、最も進んだ点と最も遅れた点の中間点を読み取り値とするのが標準的な方法である
・真空方式ガス採取器は、内部に漏れがあると正確な量のガスを吸引できないため、使用前に気密（漏れがないこと）を確認してから試料採取に用いる
・真空方式ガス採取器は、検知管を接続した状態でガスを吸引することで、検知管を通過させながら試料ガスを採取する構造であり、「先に空気を採取してから後で検知管に通す」という2段階の操作ではない
各選択肢の解説
× 1 冷蔵庫から取り出した検知管は室温に戻してから使用する必要があり、「直ちに使用できる」という記述は誤り
× 2 両端を折り取った検知管は直ちに使用する必要があり、保存して後で再使用することはできない
◯ 3 変色層の先端面が斜めの場合、中間点を濃度として読み取るという記述は正しい
◯ 4 真空方式ガス採取器は漏れがないことを確認したのちに試料採取に用いるという記述は正しい
× 5 真空方式ガス採取器は検知管を接続した状態で試料ガスを吸引する構造であり、採取した空気を「後から」検知管に通すという記述は測定の実際の仕組みと異なる
× 1 冷蔵庫から取り出した検知管は室温に戻してから使用する必要があり、「直ちに使用できる」という記述は誤り
× 2 両端を折り取った検知管は直ちに使用する必要があり、保存して後で再使用することはできない
◯ 3 変色層の先端面が斜めの場合、中間点を濃度として読み取るという記述は正しい
◯ 4 真空方式ガス採取器は漏れがないことを確認したのちに試料採取に用いるという記述は正しい
× 5 真空方式ガス採取器は検知管を接続した状態で試料ガスを吸引する構造であり、採取した空気を「後から」検知管に通すという記述は測定の実際の仕組みと異なる
引っかけポイント：
・選択肢1・2：検知管は「使い捨て・その場で使い切る」試薬であるという性質を理解していないと、冷蔵保存や再利用が可能であるかのように誤認してしまう
・選択肢5：検知管とガス採取器の接続順序・測定の仕組み（検知管を介してガスを吸引する一体的なプロセス）を正確に理解していないと、「先に空気を集めてから検知管に通す」という誤った手順を正しいと判断してしまう
・選択肢1・2：検知管は「使い捨て・その場で使い切る」試薬であるという性質を理解していないと、冷蔵保存や再利用が可能であるかのように誤認してしまう
・選択肢5：検知管とガス採取器の接続順序・測定の仕組み（検知管を介してガスを吸引する一体的なプロセス）を正確に理解していないと、「先に空気を集めてから検知管に通す」という誤った手順を正しいと判断してしまう
臨床メモ▼
薬剤師 あおい
学校薬剤師の重要な役割の一つに、プール水質管理に関する教職員への指導・助言があります。塩素系薬剤と酸性の薬剤（凝集剤や洗浄剤等）の「まぜるな危険」は家庭用洗剤でもよく知られていますが、プール管理の現場でも同様の事故リスクがあることを、実際の管理担当者に具体的に伝えることが予防につながります。
検知管による有毒ガス濃度測定は、労働衛生や環境衛生の現場でも広く使われる技術です。薬剤師が学校薬剤師や産業保健の場面でこうした測定器具の原理・取扱いを正しく説明できることは、安全管理上非常に重要な役割の一つです。
