第110回薬剤師国家試験　問204〜207

解答
2、4

解説
pH計は、指示電極（ガラス電極）と参照電極（銀–塩化銀電極）で構成されている。指示電極の内部溶液には、通常、飽和塩化カリウム溶液が用いられる。指示電極のガラス膜を挟んで、内部溶液と試料溶液との間で水素イオン（H^＋）濃度に差があると、膜電位が生じる。この電位差を測定することで、試料溶液のpHを算出することができる。

１　誤
参照電極には、銀–塩化銀電極が用いられる。なお、ガラス電極は指示電極として用いられる。

２　正
指示電極の電位はネルンストの式（①式）に従って水素イオン濃度により変化する。ネルンスト式とは、電極電位のイオン濃度の関係を示す式であり、pH計の原理に基づいている。

３　誤
測定されるpHは温度により変化する。温度により電極電位や溶液中の水素イオン活量が変化するため、温度補正機能が必要である。

４　正
　pH計の測定結果には、電極の個体差や経年変化などにより微小な誤差が生じる可能性がある。そのため、pHが既知の標準液を用いて校正し、その電位差を基準として測定を行う必要がある。

５　誤
参照電極の内部液には飽和塩化カリウム溶液が用いられる。

解答
2、3

解説
１　誤
遊離残留塩素とpHはプール使用前に必ず測定することと定められており、また、プール使用中も1時間ごとに測定することが望ましい。

２　正
プール水は場所によって濃度やpHが異なる可能性があるため、プール内の対角線上で、ほぼ等間隔の3か所以上から採水して測定することが求められている。

３　正
遊離残留塩素（HOClおよびOCl⁻）は、プール水中の殺菌作用を持つ成分であり、その濃度が消毒効果の有無を反映する指標となる。基準では、0.4〜1.0 mg/Lが適正とされている。

４　誤
入泳者が持ち込む汚れや毛髪、皮脂などの有機物は、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である。

５　誤
塩素剤が水に溶解すると、次亜塩素酸（HOCl）が生成される。このHOClは水中で水素イオン（H⁺）を放出して次亜塩素酸イオン（OCl⁻）へと平衡変化する。HOClの方がOCl⁻よりも殺菌力が高く、その比率はpHの影響を大きく受けるため、pHの値により塩素消毒効果が変化する。

解答
3

解説
プールの水質管理に使用される薬剤の中には、混合することで有毒ガスを発生させる危険な組み合わせが存在するため、取り扱いには細心の注意が必要である。本問では、「次亜塩素酸ナトリウム（消毒剤）」と「ポリ塩化アルミニウム（凝集剤）」を誤って同時に投入したことで、「塩素ガス（Cl₂）」が発生した状況について問われている。次亜塩素酸ナトリウムはアルカリ性の薬剤であり、通常は安全に使用できるが、酸性物質と混合すると塩素ガスが発生するという性質を持つ。ポリ塩化アルミニウムは酸性の凝集剤であり、これらが混ざると強い酸化反応が起こり、刺激性および毒性のある塩素ガスが放出される。

解答
3、4

解説
１　誤
冷蔵庫などで保存されていた検知管は、使用前に必ず室温に戻してから使用する必要がある。冷えた状態で使用すると、導入されたガスが冷却されて反応が不完全となり、正確な測定値を得られないおそれがある。

２　誤
検知管は一回使い切りが原則であり、両端を折った状態で保管したものは再使用できない。反応成分が空気中のガスと反応を始めてしまっている可能性があるため、使用すれば測定精度が著しく低下し、誤った判断につながることがある。

３　正
ガスを吸引すると、検知管内の薬剤層が反応し色の変化層が形成される。先端が斜めになっている場合は、その中間点（色の濃淡が均等なあたり）を濃度の読み取り位置とする。先端が平らな場合はその端部を、また色の濃淡がある場合は中央付近を読み取るのが基本である。

４　正
真空方式ガス採取器には密閉性（気密性）が求められる。採取器に漏れがあると、空気の取り込み量が不安定になり、測定値が低下したりばらついたりする。そのため、使用前には必ず漏れがないか確認することが必要である。

５　誤
真空方式のガス採取器では、空気を先に採取し、後から検知管に流すわけではない。実際には、
① 検知管の矢印がポンプ側を向くように装着する
② ハンドルを引いて内部を減圧させる
③ その減圧により、検知管を通じて空気が吸引される
このように、検知管を真空方式のガス採取器に接続し、空気を取り込む構造となっている。