テオフィリン無水物(分子量180)の結晶、非晶質、及び両者の混合物について、下図…
テオフィリン無水物(分子量180)の結晶、非晶質、及び両者の混合物について、下図のA~Cに示す水蒸気吸着等温線が得られた。この結果に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。ただし、結晶は吸湿せず、非晶質は相対湿度80%以上ですべて水和物に転移するものとする。
- ⑴ Aは、100%の結晶である。Aは高湿度で最も大きく質量が増加しており、吸湿しない100%の結晶ではありません。
- ⑵ Bは、質量比で40%の結晶と60%の非晶質の混合物である。高湿度での6%の質量増加が非晶質60%に相当し、結晶40%との混合物なので正答です。
- ⑶ Cは、質量比で60%の結晶と40%の非晶質の混合物である。Cは図の質量変化から、結晶60%と非晶質40%の混合物とはいえません。
- ⑷ テオフィリンの無水物は吸湿して二水和物となる。テオフィリン無水物は吸湿して一水和物になり、二水和物ではありません。
- ⑸ 相対湿度50%で保存したBは、質量比で1 %の吸着水を含む。図から相対湿度50%で保存したBの質量増加は1%で、吸着水に当たるので正答です。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は⑵と⑸です。テオフィリン無水物(分子量180)は吸湿して一水和物(分子量198)になるので、非晶質がすべて水和物になると質量は18/180=10%増加します。結晶は吸湿しないため、高湿度での質量増加から非晶質の割合が分かり、6%増加したBは非晶質60%と結晶40%の混合物です。また、図から相対湿度50%でのBの質量増加は1%で、これが吸着水に当たります。
出典:厚生労働省ホームページ(https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198928.html)を加工して作成