概要:
機器分析は近代化された化学分析である。従来の化学分析を迅速化し精度を上げ、困難とされていたものを分析可能となることを理解させる。それらの原理が、分光化学、放射化学、電気化学など多岐にわたっているので、研究開発を推進していく際に、どの様な機器で解決できるか熟知させる。各機器の基本原理と特徴、データ解析についても修得させる。
授業の進め方・方法:
教科書と配布プリントを中心として行う。図で説明することが多いため、後期は毎回2-4枚のプリントを配布し、講義を行う。また、適宜、演習問題等の課題を課すことがある。
注意点:
環境生産システム工学プログラム：JB3(◎)
関連科目：物質工学実験Ⅰ（本科２年）、分析化学Ⅰ(本科2年)、分析化学Ⅱ(本科3年)、有機化学Ⅰ(本科2年)、有機化学Ⅱ(本科3年)、有機合成化学(本科5年)、有機反応化学(専攻科環境システム系2年)
評価方法：定期試験の成績８０％、提出課題１０％、授業態度１０％で評価を行う。
評価基準：学年成績６０点以上を合格とする。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
授業概要、ガイダンス |
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| 2週 |
核磁気共鳴吸収分析１ （演習、磁気モーメント、核磁気共鳴） |
磁気モーメント、核磁気共鳴について理解できること。
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| 3週 |
核磁気共鳴吸収分析２ （飽和緩和過程、電気陰性度、誘起効果、反磁性遮へい効果、化学シフト） |
飽和緩和過程、電気陰性度、誘起効果、反磁性遮へい効果、化学シフトが理解できること。
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| 4週 |
核磁気共鳴吸収分析３ （積分線、スピンスピン相互作用、H-NMRスペクトル解析、二重共鳴法） |
積分線、スピンスピン相互作用、H-NMRスペクトル、二重共鳴法が理解できること。
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| 5週 |
C13-NMR測定 （スピンデカップリング法、Ｃ13-NMRスペクトル解析） |
スピンデカップリング法、Ｃ13-NMRスペクトルについて理解できること。
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| 6週 |
質量分析１ （イオン化法、分子解裂、各フラグメントピーク） |
イオン化法、分子解裂、各フラグメントピークが理解できること。
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| 7週 |
質量分析２ （再配列、ＭＳスペクトル解析、GC-MS） |
再配列、ＭＳスペクトル解析、GC-MSについて理解できること。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験返却、赤外線吸収分析１ （分子運動の自由度、伸縮・変角振動、結合定数） |
分子運動の自由度、伸縮・変角振動、結合定数が理解できること。
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| 10週 |
赤外線吸収分析２ （特性吸収、双極子モーメント、赤外活性、赤外不活性） |
特性吸収、双極子モーメント、赤外活性、赤外不活性が理解できること。
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| 11週 |
赤外線吸収分析３ （官能基分析、試料調製法、ＩＲスペクトル解析） |
官能基分析、試料調製法、ＩＲスペクトル解析が理解できること。
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| 12週 |
赤外線吸収分析４ （重水素置換IRスペクトル解析、不飽和数、芳香族面内変角振動） |
重水素置換IRスペクトル解析、不飽和数、芳香族面内変角振動が理解できること。
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| 13週 |
有機構造解析１ （IR、NMR、MS、C13NMRの各スペクトルを用いる総合解析法） |
IR、NMR、MS、C13NMRを用いた有機構造解析について理解できること。
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| 14週 |
有機構造解析２ （IR、NMR、MS、C13NMRの各スペクトルを用いる総合解析法） |
IR、NMR、MS、C13NMRを用いた有機構造解析について理解できること。
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| 15週 |
有機構造解析３ （IR、NMR、MS、C13NMRの各スペクトルを用いる総合解析法） |
IR、NMR、MS、C13NMRを用いた有機構造解析について理解できること。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
吸光光度分析１ （電磁波の分類、スペクトル、ベールの法則） |
電磁波の分類、スペクトル、ベールの法則が理解できること。
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| 2週 |
吸光光度分析２ （吸光度、吸光係数、モル吸光係数、発色試薬、装置構成） |
吸光度、吸光係数、モル吸光係数、発色試薬、吸光光度計の構成が理解できること。
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| 3週 |
吸光光度分析３ （検量線、多成分定量、光度滴定、錯体組成決定法） |
検量線、多成分定量、錯体組成決定法が理解できること。
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| 4週 |
紫外線吸収分析 （電子雲モデル、σ結合、π結合、結合性－反結合性軌道） |
電子雲モデル、σ結合、π結合、結合性－反結合性軌道と、紫外線吸収分析との関係性が理解できること。
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| 5週 |
原子吸光分析１ （基底状態、励起状態、原子化、原子スペクトル、ホロカソードランプ） |
基底状態、励起状態、原子化、原子スペクトルが理解できること。
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| 6週 |
原子吸光分析２ （電気加熱炉AAS、標準添加法、フレーム分析） |
電気加熱炉AAS、標準添加法、フレーム分析の装置と原理について理解できること。
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| 7週 |
発光分光分析 （放電励起、発光スペクトル、高周波誘導結合プラズマ発光法） |
放電励起、発光スペクトル、高周波誘導結合プラズマ発光法について理解できること。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
試験返却、クロマトグラフ分析１ （クロマトグラフ法の原理、分類、保持容量、保持時間、半値幅） |
クロマトグラフ法の原理、分類、保持容量、保持時間、半値幅が理解できること。
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| 10週 |
クロマトグラフ分析２ （液液分配、分配比、分配係数、抽出率） |
液液分配、分配比、分配係数、抽出率が理解できること。
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| 11週 |
クロマトグラフ分析３ （固定相、移動相、吸着と分配、分離、向流分布、理論段数） |
固定相、移動相、吸着と分配、分離、向流分布、理論段数が理解できること。
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| 12週 |
クロマトグラフ分析４ （ガスクロマトグラフ、順相逆相クロマトグラフ、GPC、イオン交換） |
ガスクロマトグラフ、順相逆相クロマトグラフ、GPC、イオン交換が理解できること。
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| 13週 |
Ｘ線分析 （Ｘ線管球、固有Ｘ線、Ｘ線吸収分析、Ｘ線回折、蛍光Ｘ線、測定器） |
固有Ｘ線、Ｘ線吸収分析、Ｘ線回折、蛍光Ｘ線等の測定器について理解できること。
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| 14週 |
熱分析 （熱重量測定、熱天秤、示差熱分析、示差走査熱量分析） |
熱重量測定、熱天秤、示差熱分析、示差走査熱量分析について理解できること。
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| 15週 |
まとめ |
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| 16週 |
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 分析化学 | 光吸収について理解し、代表的な分析方法について説明できる。 | 4 | |
| Lambert-Beerの法則に基づく計算をすることができる。 | 4 | |
| イオン交換による分離方法についての概略を説明できる。 | 4 | |
| 溶媒抽出を利用した分析法について説明できる。 | 4 | |
| 無機および有機物に関する代表的な構造分析、定性、定量分析法等を理解している。 | 4 | |
| クロマトグラフィーの理論と代表的な分析方法を理解している。 | 4 | |
| 特定の分析装置を用いた気体、液体、固体の分析方法を理解し、測定例をもとにデータ解析することができる。 | 4 | |