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科目名 機器分析化学 
担当者氏名

前林 正弘

全開講対象学科 農学部応用生物化学科
年次 3年次 
クラス C・D 
講義学期 後期 
単位数
必選区分 必修科目 
学期・曜日・時限  
部門 専門教育部門-専門教育科目群必修 
備考  



準備学習・事後学習
本講義の内容は,機器による定量分析法の測定原理と基本事項で,どれもほぼ初めて扱うものかもしれません。しかし,それは身のまわりで起きている事柄を精密な装置を使用して詳細に定量評価しているにすぎません。できる限り簡単な事例等を挙げながら解説しますが,イメージが持ちにくい部分もあると思いますので,しっかり前回の講義の復習を行い,次の講義内容へとつながるようにして下さい。この講義では次の講義へ向けた復習が主な準備となると考えられ,1時間程度予習と3時間程度の復習を望みます。

課題レポートの講評については,可能であれば講義で行うものとし,それが不可能であればWebClass上に掲載します。 
課題・定期試験に対するフィードバック
履修上の留意
本講義は応用生物科学科を対象として開講し,生物資源学科の皆さんは他学科履修として受講することが可能です。

本講義の内容としては,内容欄に示す様々な分析方法の原理と装置構成そして得られるデータについて解説します。しかし,この時点ではまだ触れたことがないような機器を扱うだけでなく,物理的な現象についての知識を必要とします。これらについてできる限り平易に解説することを考えていますが,それでもわからない点は各自で復習し,それから質問をするなどして着実に理解していってください。

なお,関数電卓は必ず必要となりますので各自用意してください。 
授業の概要と目的
機器分析の種類と利点について理解し,物質が持つ様々な物理的および化学的特性とそれに対応する分析方法についての知識を習得し,専門的学識として,分光分析,分離分析,熱分析に関する測定原理と基本的な解析技術を習得することを目的とします。
本科目はDP2とCP2に対応しています。
(科目ナンバリングコード:AB31410) 
該当するCP(カリキュラム・ポリシー)およびDP(ディプロマ・ポリシー)
実務経験と授業内容の関係
科目ナンバリングコード
サブタイトル
分析機器を用いた分光分析・クロマトグラフィー・熱分析の基礎と原理 
到達目標
下記授業計画の項目として示したそれぞれの分析方法の基本的な原理,そしてその分析方法の特徴と利点が説明できるようになることを目標とします。 
授業計画
【項目欄】 【内容欄】
1. 講義概要

分光法の分類と特徴 
・本講義の目的・概要について

・各種分光法の概説,電磁波の波長による分光法の分類 
2. 分光学的分析法の基本原理  ・電磁波の透過率および吸光度と,試料濃度の関係(Lambert-Beerの法則) 
3. 可視紫外吸収スペクトル  ・紫外・可視領域の吸光度測定装置の構成

・吸収スペクトルと,分子構造および電子遷移の関係 
4. 赤外線分光法  ・赤外線の吸収と,双極子モーメントおよび振動モードの関係

・赤外線吸収スペクトル測定装置の基本構成

・分子の部分構造と赤外線スペクトルの関係 
5. 核磁気共鳴(NMR)法1  ・NMR測定装置の基本構成

・電磁波照射による磁場中の核スピンの遷移

(・測定における条件等) 
6. 核磁気共鳴(NMR)法2  ・化学シフトの定義

・磁気遮蔽と化学シフト 
7. 核磁気共鳴(NMR)法3  ・分子内の相互作用と結合定数

・分子の部分構造とNMRスペクトルの関係 
8. 質量スペクトル分析法1  ・質量スペクトル測定装置の基本構成

・イオン化の方法(電子線(EI),電荷移動(CI),電解脱離法,など) 
9. 質量スペクトル分析法2  ・質量分析計(四重極,磁場偏向,飛行時間,など)

・分子構造と質量スペクトルの関係

・分光分析による分子構造決定のまとめ 
10. クロマトグラフ法1  ・クロマトグラフ法の種類。

・クロマトグラフィーの基礎。

 (物質輸送,カラム効率,など) 
11. クロマトグラフ法2  ・ガスクロマトグラフ装置の基本構成。

・カラムの特性(充填カラム,キャピラリーカラムとそれらの固定相)。

・検出法(TCD,FID,ECD,など)。 
12. クロマトグラフ法3  ・液体クロマトグラフィーの分類

・液体クロマトグラフ装置の基本構成

・分離方法とカラム(吸着,イオン交換,塩濃度勾配,ゲル浸透(サイズ排除))

・検出法(紫外線,電導度,屈折率,蛍光)。 
13. 熱分析法1  ・熱分析法および熱測定法の分類

・物質の変化と熱エネルギーの収支

・熱量測定装置の基本構成 
14. 熱分析法2  ・動的熱分析装置の基本構成(DSC,DTA,TG)

・温度変化に伴う熱量測定および重量測定の原理

・複合測定法(TMA,DSC-TG) 
15. まとめ  これまでの講義内容のまとめを行う。 
テキスト
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 講義にて指示する     
2. 適宜,資料となるプリントを配布する     
参考文献
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 「実験化学講座」  日本化学会 編  丸善 
2. 各種の分析機器と機器分析化学の専門書     
授業方法の形式
講義 
成績評価方法
評価方法:定期試験80%+レポート20%。定期試験では,紫外可視分光法,赤外分光法,各磁気共鳴分光法,クロマトグラフィー,熱分析についての知識と解析技術についての論述ならびに計算能力を問います。レポート課題は,それらの中から一つを選択して,より深い知識を付けるための調査とします。C(合格)となるためには、到達目標を最低限達成することが必要である。 
成績評価基準
受講生へのメッセージ
応用生物科学科の今後の実験や講義,あるいは将来の配属先の研究室における卒業研究等で必要とされる項目を内容として取り入れました。測定機器を使用した分析が主となっている現在において,その原理と特徴について知ることは必要不可欠な内容と考えて講義の計画を立てました。物理的な内容も少なからず含まれますので,疑問やわからない点が生じた場合は,まず自分なりに調べてから質問に来てください。そのようにすることで,一般的な現象の扱い方と自分の考えの相違点が見えやすくなるでしょう。 
参考URL
画像
ファイル
更新日時 2021/02/10 13:40


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