ガス吸着法による比表面積の計算 103回薬剤師国家試験問175

103回薬剤師国家試験 問175
医療用活性炭の品質管理を目的として、ガス吸着法による比表面積測定を行った。
試料2.0gに対する窒素ガスの単分子吸着量が3.0×10−2 molであったとき、この試料の比表面積(m2/g)に最も近い値はどれか。1つ選びなさい。
ただし、アボガドロ定数を6.0×1023mol−1
窒素分子の分子占有断面積を1.6×10−19m2 とする。
1 1.6×102
2 2.2×102
3 1.0×103
4 1.4×103
5 2.2×103

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103回薬剤師国家試験 問175 解答解説

 

正解は4の1.4×103である。

 

本問は、吸着法による粉体の比表面積測定に関する問題である。
比表面積(m2/g)とは単位質量当たりの表面積である。

 

本問では、粉体の比表面積を次の@式から計算できる。

 

ガス吸着法による比表面積の計算 103回薬剤師国家試験問175

 

@式の分子である“粉体に吸着する分子の断面積の合計”は、
吸着分子1個の断面積×吸着分子の個数 で算出できる。

 

問題文より、
粉体の質量は2.0gであり、
窒素ガスの単分子吸着量は3.0×10−2 molであり、
アボガドロ定数を6.0×1023mol−1
窒素分子の分子占有断面積を1.6×10−19m2
とするので、
粉体の比表面積は@式より下記のように計算できる。

 

ガス吸着法による比表面積の計算 103回薬剤師国家試験問175

 

 

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