問題
5%溶液として市販されている次亜塩素酸ナトリウム50mLを水50Lに加えた場合、こ の溶液の次亜塩素酸ナトリウム濃度に最も近いものは次のうちどれか。
(1) 25 mg/L
(2) 50 mg/L
(3) 100 mg/L
(4) 500 mg/L
(5) 1,000 mg/L
ビル管過去問｜次亜塩素酸ナトリウムの濃度計算を解説
この問題は、次亜塩素酸ナトリウム溶液の濃度計算ができるかを問う問題です。ポイントは、5％溶液が何mg含んでいるかを求め、それを50Lの水で割って最終濃度を出すことです。5％とは100mL中に5g含むという意味ですので、50mLには2.5g、つまり2,500mgの次亜塩素酸ナトリウムが含まれています。これを50Lで割ると、濃度は約50mg/Lとなります。したがって、正しい選択肢は(2)です。
(1) 25 mg/L
不適切です。その理由は、実際の計算結果よりも半分程度低い値だからです。5％溶液50mLに含まれる有効成分量は、100mL中5gという関係から、50mL中では2.5gになります。これをmgに直すと2,500mgです。これを50Lの水に加えるので、2,500mg÷50L＝50mg/Lとなります。25mg/Lという値になるのは、有効成分量を半分に誤って見積もった場合などに生じやすい誤りです。
(2) 50 mg/L
適切です。その理由は、5％溶液50mL中の次亜塩素酸ナトリウム量を正しく計算すると、50mg/L前後になるからです。5％は100mL中5gを意味します。したがって、50mL中には2.5g含まれます。2.5gは2,500mgです。これを50Lで割ると、2,500mg÷50L＝50mg/Lです。厳密には溶液50mLを加えるため最終液量は50Lよりわずかに多くなりますが、この問題では「最も近いもの」を選ぶため、50mg/Lが正解になります。
(3) 100 mg/L
不適切です。その理由は、実際の濃度の約2倍にあたる値だからです。100mg/Lになるためには、50L中に5,000mgの次亜塩素酸ナトリウムが必要です。しかし、5％溶液50mLに含まれる量は2,500mgですので、必要量の半分しかありません。この選択肢は、5％の意味を取り違えたり、50mL中の含有量を5gと誤認したりした場合に選びやすい数値です。
(4) 500 mg/L
不適切です。その理由は、実際の濃度より10倍高い値だからです。500mg/Lという濃度にするには、50L中に25,000mg、つまり25gの次亜塩素酸ナトリウムが必要です。しかし、今回加えた量は2.5gしかありません。したがって、500mg/Lには到底なりません。%表示をmg/Lへ換算する際に桁を一つ多くしてしまうと、このような誤答につながります。
(5) 1,000 mg/L
不適切です。その理由は、実際の濃度より20倍高い値だからです。1,000mg/Lにするには、50L中に50,000mg、すなわち50gの有効成分が必要です。ところが、今回の5％溶液50mLに含まれるのは2.5gですので、全く足りません。この選択肢は、5％という数値だけを見て感覚的に高濃度と判断してしまった場合に選びやすいですが、実際にはかなり低い濃度になります。
この問題で覚えるポイント
5％溶液とは、100mL中に5gの成分が含まれているという意味です。gをmgに直すときは1g＝1,000mgです。濃度mg/Lは、含有量mgを液量Lで割って求めます。今回のような計算では、まず含有量を求めてから、最後に全体の液量で割る流れを身につけることが大切です。消毒薬の希釈計算はビル管試験でも実務でも重要ですので、％、mL、g、mg、Lの単位換算を確実にできるようにしておくことが重要です。
ひっかけポイント
5％をそのまま5gではなく、100mL中5gという意味で捉えられるかが重要です。50mLなのに100mL分で計算してしまうミスに注意が必要です。gをmgへ直さずにそのまま割ると誤答しやすいです。mLとLが混在しているため、単位をそろえずに計算すると桁を間違えやすいです。最終液量がほぼ50Lであることを踏まえ、大まかな計算でも50mg/L前後になる感覚を持っておくと、極端に大きい数値を避けやすくなります。
