標準液を何mL添加すればいいのかな？
計算方法が分からないよ…
こんなことで悩んでない？
……ま、最初は分からなくても仕方ないんじゃない？
分析を始めたばかりの人なら、このあたりで引っかかることは結構あるんだから。
この記事では、添加回収試験の基本的な考え方から、実際の添加量の計算方法までを解説していく。
難しい数式を並べるだけじゃなくて、できるだけイメージしやすいように説明するつもり。
添加回収試験とは？
添加回収試験って聞くと難しそうに感じるかもしれないけど、要するに「この分析方法、本当に正しい値が出せているの？」を確認する試験なの。
確認する内容は主に次の２つよ。
・前処理中、目的の成分が失われていないか？
・機器分析中、試料中の他の成分（マトリックス成分）が測定の妨害をしていないか？
せっかく分析しても、途中で目的成分が減っていたり、他の成分の影響で値がズレていたりしたら意味がないでしょ？
だから、既知量の成分をあらかじめ試料に加えておいて、どれくらい正しく回収できるかを確認するの。
添加回収試験の流れ
それじゃあ、実際の添加回収試験をイメージしてみましょう。
たとえば、ある試料にどれくらい「ヒ素」が含まれているのか調べたいとき、試料を次の2つのグループに分けて考えるの。
グループA（添加なし）：
何も加えず、そのまま前処理をして測定する。
グループB（添加あり）：
濃度が既知のヒ素を加えてから、前処理をして測定する。
最後に、この2つの測定結果を比較。
グループB（添加あり）の測定値から、グループA（添加なし）の測定値を引いた差が、最初に加えたヒ素の量と一致していれば、
と考えることができるわけ。
回収率
添加した量に対して、実際に検出できた割合を「回収率」と呼ぶの。
これが100％に近いほど、正確な分析ができていると判断できるってわけ。
計算式は次のとおりよ。
回収率 (％) ＝ ( 添加試料の測定値－無添加試料の測定値 ) 添加量 × 100
さて、理屈が分かったところで次は実践ね。
以下に、実際の現場を想定した練習問題を用意したから。
最初は時間がかかっても大丈夫。
一つひとつの単位と数字を確認しながら、納得できるまで丁寧に計算してみなさい！
＜解説＞
添加量は次の式で求めるの。
添加量（μg）= 試料量（g）× 添加濃度（ppm）
…とはいえ、この式だけ見てもピンとこないよね。
まずは「ヒ素１ppm」がどれくらいの量なのか、考えてみましょう。
「ppm」に慣れていないなら、まずは「％」に置き換えて考えると分かりやすい。たとえば…
「この試料１ｇには１％のヒ素が含まれている」
と言われたら、
「この試料１ｇには 0.01g のヒ素が含まれている」
と変換できるでしょ？
「％」は百分率だから、1g × 1/100 = 0.01g となるわけ。
同じように「ppm」で考えてみる…
「この試料１ｇには１ppm のヒ素が含まれている」
と言われたら、
ppm = 10-6 だから、1g × 10-6 = 0.000001g となるの。
つまり、「この試料１ｇには 0.000001g のヒ素が含まれている」という意味ね。
でも、「０」が多すぎて見づらいじゃない？
だから、単位を変えて…
0.000001g = 0.001mg = 1μg
つまり、
「試料１ｇには１μｇのヒ素が含まれている」
ということなの。ここまで来れば、あとは簡単～♪
添加量（μg）= ２(g) × １(ppm) = ２(μg)
答えは２μg
1000 ppm = １mg/g
この２つは現場で良く使うから、覚えておきなさい！
この溶液１mlあたりのヒ素の絶対量（μg）を求めなさい。
＜解説＞
この問題、実は問題１が理解できていれば難しくないの。
まず、標準溶液はほとんど水みたいなものだから、比重を１とみなして、
１mL ≒ １g
として考える。すると、この問題は、
「この溶液１g あたりのヒ素の絶対量（μg）を求めなさい。」
と言い換えられるの。
さて、問題１で覚えたことを思い出してみなさい。
１ppm ≒ １μg/g
つまり、濃度１ppmのヒ素標準溶液には、
「溶液１gあたりヒ素が１μg 含まれている。」
ということになるわけ。
さらに、１mL = １g として扱えるんだから、
「溶液１mLあたりヒ素が１μg 含まれている。」
とも言えるわけ。答えは１μg
１ppm 標準溶液の１mL添加は１μg添加と同義
これを読者に刷り込むことにある。
濃度計算で何度も使うから、覚えておきなさい！
これにヒ素を 0.05mg/L 添加したいとき、ヒ素の添加量（mL）を求めなさい。
なお、ヒ素は濃度１ppm の標準溶液から添加するものとする。
＜解説＞
添加量の求め方、覚えてる？……え？忘れた？
問題１でやったばかりなんだから、ちゃんと思い出しなさい！
添加量（μg）= 試料量（g）× 添加濃度（ppm）
今回は試料を「L」、添加量を「mg/L」にそろえて計算するから。
まず、試料量 100mL を「L」に換算すると、0.1L
だから
添加量（μg）= 0.1（L）× 0.05 (mg/L) = 0.005 (mg)
さらに単位変換すると、0.005mg = 5μg
だから、ヒ素を５μg 添加すればよいわけ。
じゃあ次は、
「ヒ素を５μg 添加するには、１ppm 標準溶液を何 mL加えればいいの？」
という問題ね。
問題２を思い出してみなさい。
濃度１ppm のヒ素標準溶液１mLには、ヒ素が１μg 含まれていたの。
だから、
濃度１ppm のヒ素標準溶液５mLには、ヒ素が５μg 含まれるの。
したがって、５mL 添加すればOK. 答えは５mL
