分光光度法を用いた二酸化硫黄濃度検出法について

質問

以下の分光光度法についての問題が全くわかりません。誰か教えてほしいです。
問題:二酸化硫黄は大気中の主要な汚染ガスの一つである。大気中の二酸化硫黄は吸収液で捕集され、分光光度法により分析される。たとえば、分光光度法では、5μgの二酸化硫黄を吸収した標準溶液の吸光度は0.60であった。20Lの大気試料を正確に吸収液に通過させ、二酸化硫黄を吸収した試料溶液を分光光度法で分析した結果、試料溶液の吸光度は0.12であった。大気中の二酸化硫黄濃度は、いくらになるか。計算した二酸化硫黄濃度をμgm^(-3)とppmvの単位でそれぞれ表せ。ただし、原子量はO=16、S=32、1molの気体の体積を22.4L(0℃、1気圧)とする。
解説:(5μg×(0.12/0.60))/0.020m^3=50μgm^(-3)
SO2のモル質量=64gmol^(-1)、1molの気体の体積は22.4×10^(-2)m^3であるから、(50×10^(-6)gm^(-3)×2.24×10^(-2)m^3mol^(-1)×10^6)/64g mol^(-1)=0.018ppmv
特に前半の50μgm^(-3)を求める過程が理解できないです…。

回答No.1

hiro_1116 · ベストアンサー

吸光光度と検液中の二酸化硫黄の濃度が比例すると考えて良いです。

また、問題文に明記されておらず不親切だと思いますが、5μgの二酸化硫黄を吸収した標準溶液を作った時の吸収液の量と、20Lの大気試料を通過させた吸収液の量は同じだとして解いてください。

お礼

ご丁寧な解説と対応ありがとうございます。助かりました！

回答No.3

hiro_1116

＞ppmv表示にする際、計算過程で単位を打ち消し合うところがイマイチピンとこないです…。

(50×10^(-6)gm^(-3)×2.24×10^(-2)m^3mol^(-1)×10^6)/64g mol^(-1)=0.018ppmv

この式の単位だけ取りだしてみると
g m^(-3)×m^3 mol^(-1)／g mol^(-1)＝ppmv(無次元)
となっていますが、何が分からないのでしょうか？

考え方としては、
50×10^(-6) g m^(-3) / 64 g mol^(-1) ･･･ g単位をmol単位に換算
×2.24×10^(-2) m^3 mol^(-1) ･･･ mol単位を気体のm^3単位に換算
×10^6 ･･･ 容積比をppmvに変換
なので、式の中に並んでいる順番を変えて考えると分かりやすいかもしれません。

回答No.2

hiro_1116

No.1です。
考え方を示したつもりですが、まだ分からなければ、どこが分からないかお知らせください。

補足

回答ありがとうございます。ppmv表示にする際、計算過程で単位を打ち消し合うところがイマイチピンとこないです…。