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研究分野 ―― 流体中の化学反応 一部の学生さんからは、容量分析の専門家、あるいはモール塩の専門家と思われているようです。 実は流体中の化学反応と、それにかかわる基本問題をフィールドにしています。 特に圧力の効果、役割について強い関心があります。 なお当面の“研究”から、いささか外れる話題については、こちらをどうぞ・・・ 「物理化学の進歩」「The Review of Physical Chemistry of Japan」誌の電子版 「物理化学の進歩」という雑誌 「物理化学研究室小案内」(1939年) 物理化学研究室の歌 三沢正勝さんの講演記録「中性子回折と液体構造」(1994.1.8) 「中性子回折と液体構造」のお話について ファンデルワールス状態方程式のはなし 積分幾何学のはなし ビリアル定理夜話 1次元流体の低次元な話 カルノーの夢 ~~ スターリングエンジンと熱力学 容量分析と測
文章を書く時には、約束ごとがあります。また、生物学関係の学術的な文書を書く時にも、その分野に特有の約束ごとがあります。それらは歴史の中で習慣として定着してきたことで、たとえつまらないことのように思えても、文書を作成する時にはある程度決まった形式に従って書くことが一般に行われています。ところがこのところ、レポートや修士論文の原稿を見ると、文書の形式などの基本的なことができていないことがあり、その修正に時間をとられることが思いのほか多くなっています。そのようなことを少しでも減らすために、生物学関連の文書を書く時の基本的な留意点を思い付くままにここにまとめておくことにしました。ここに書いてあることは自然科学や生物学の公的な文書を紙ベースで書く時に常識的に知っておかなければならないことで、本来は、論文や総説などを読んでいるうちに自分で気付き、学んでいかなければならないことです。論文や総説を読む時に
今までに本当にあった「ヒヤリ(^_^;)、ハット(@_@;)」した事 「ヒヤリハットの法則」という言葉を聞いたことはありませんか? アメリカ人安全技師ハインリッヒという人が発表した『1:29:300』という法則です。本当は、「ハインリッヒの法則」といいます。1の重大災害の下には、29の軽症事故があり、その下には300の無傷事故がある』ということです。 この法則を使って、作業中・運転中に事故が起きそうな状況に出会いヒヤリとしたり、ハッとしたことを記録し、その原因を全員で究明し、再び事故の要因とならないよう安全衛生活動を行うのです。大会社の工場などでは、もう十数年前からこの活動を行ってきていたところもあります。最近は病院でも医療事故を防ぐために、導入されてきました。大学の実験室も安全衛生のために、参考にしたいと思います。 とにかく 事故をなくし安全に実験が出来るように常に心がけることが一番大切
このお話は、2005年8月に開かれた第17回液体の化学夏の学校の余興としてお話したものに、 加筆・再構成したものです。 ビリアル定理というものの姿かたちを、 いくらかなりとも理解していただけるよすがとなれば幸いです。
分子量計算機(仮名) 弐号機 分子式 : 分子量 : 小数第位まで有効 使用上の注意 : 壊れやすいので、優しく扱って下さい。 生物はあたえないで下さい。なまものはいや!なまものはいや!なまものはいや!なまものはいや! 念のため、手計算による確認をお勧めします。 水和物の分子式を入力するときは、次のように入力して下さい。 (例) CuSO4・5H2O --> CuSO4(H2O)5 このプログラムは JavaScript で書かれて います。ブラウザの設定を "JavaScript on" にして下さい。 金相学研究室トップページはこちら
以下に紹介するのは、京都教育大学の学生さんたちに開講していた「液体の化学」(半期)のテキストを、他から借用した図などを変更して HTML 化したものです。 質問・コメント、大歓迎です。 1.はじめに 1.1. 液体の物理と化学 1.2. 単位と大きさの話 1.3. 密度・濃度の表現 2.分子間の相互作用と液体の分類 2.1. 分子間の相互作用 2.2. 分子間相互作用についての一般則 2.3. 相互作用から見た液体の分類 3.液体中の分子の速度 3.1. 分子の速度分布 ―― マクスウェル分布 3.2. 気体の状態方程式と液体の状態方程式 3.3. 液体中の分子の衝突 4.蒸発と沸騰 4.1. 蒸気圧 4.2. エントロピー 4.3. 液体の沸騰 4.4. 気液の連続性 5.液体への溶解 5.1. 溶解の際のエネルギー変化 5.2. 気体の溶解 5.3. 固相の安定性と溶解度 5.4. 液
以下は、有効数字(significant digits/figure)について、ぼくの試みた解説です。とんでもないまちがいがあるかもしれません。その分にはどうぞ、いろいろご教示願えれば幸いです。
温度計の示度に対する浸没の効果 ガラス温度計に何も書いていなければ(つまり普通のガラス温度計では)、 目盛りの所までを測定する温度にした状態(全浸没)で、温度計の目盛り付けがなされています。 ですから測定に当たって、温度計の目盛り部分が測定する物体と異なる温度になっていると、温度計の示度は影響を受けます。 特に有機液体温度計(アルコール温度計)では、 たとえば測定している物体の温度が 100 ℃で、0 ℃~ 100 ℃の目盛りの部分が室温 20 ℃になっていたとすると、 約 8 % 程度、8 ℃ほど低めに温度を読むことになります(「温度を測る話」参照)。 これは実験室で使われるガラス温度計の精度(約~1 K)を大きく上回ります。 小学校の理科の授業でビーカーの中で沸騰する水の温度を測ったりする際など、 この浸没の影響はかなり大きく現れているはず(小さなビーカーを使っていたら 100 ℃近く
3.温度と熱 3-1.温度 ある物体の状態を指定するのに、重さ(質量)、圧力などとともに温度が必要であることはみなさんよくご存知でしょう。 特に物質量を与えた時の圧力Pと体積Vと温度Tとの関係は、ふつう状態方程式equation of stateと呼ばれ、理想気体の状態方程式は特に有名です: ここでnは物質量(単位はmol)、Rは物質によらない定数(気体定数*1 )です。 この理想気体の状態方程式に基づき、気体の圧力・体積を測ることで、温度の目盛りを決めることができます(気体温度計)。 この温度(絶対温度といいます)目盛りはSI単位系で採用され、単位はK(ケルビン)、水の凍る温度 0℃で 273.15 Kになるように決められています*2。 このように決めた温度の目盛りの間隔は、従来の摂氏温度と一致します。 図4の上図のように、ある温度変化をさせることでAの状態から始まってBの状態になり、そ
日常的にはセルシウス度(摂氏)も広く用いられ、SI でも使用が認められています。 セルシウス度はケルビンから 273.15 K を引いたものとして定義されています。 (元は水の融点を 0℃、沸点を 100 ℃とする目盛でした。さらに言うと元来は、融点を 100、沸点を 0 としていました。) 熱力学的な目盛(絶対温度)は、次のカルノーの原理に基づくものです: ◆温度 T1 と T2 (T1 > T2) の間で動作する熱機関の最大効率は(T1 - T2)/T1 に等しい。 ある基準温度 T0 を定めれば、測定しようとする物体の温度 T との間で作動する熱機関を考え、その最大効率 w を求めることで、温度 T は (1 - w) T0 (← T < T0) あるいは T0/(1 - w) (← T > T0) で定義されます。 この定義は気体の状態方程式が P = ρf(T) で与えられている
化学量論・化学反応方程式の話 吉村洋介 このお話は学生実験の補講の形で3回生諸君にした話を再構成したものです。 化学量論 stoichiometry(ギリシャ語stoikheion (元素)+ metria (計量))というのは、 元来、物質の示す諸物性とその化学組成、とりわけ元素組成との関わりを探求する学問分野のことです。 ですから物質の密度や屈折率などと化学組成の関係も化学量論の守備範囲であり、 19世紀から20世紀初頭にかけて、化学量論は多彩な内容を含む広範な分野として認識されていたようです。 しかし分子論が確立する中で、化学量論という巨大な分野は解体して行きました。 この失われた学問分野について語ることはまたの機会にして、 ここでは高校程度の化学と初歩的な線形代数の知識を前提に、 今日の常識的な理解、 つまり化学反応方程式の係数(化学量論係数あるいは単に量論係数とも呼ばれます)の釣
以下は「分析実験の基礎」の中の数値データの統計的な取り扱いに関わって、準備した(結局使わなかった)プリントを整理・加筆したものです。 分析実験の初歩 ―― 数値データの統計的取り扱い 吉村洋介 目次 以前はこうした標語について、あまり確率・統計についての背景を説明することなしに説明して、それなりに分かってもらえるように感じていました。 そうした手ごたえが、新しい学習指導要領の世代に入ってから急速に失われてきました。 「偏差値は知っていても、標準偏差は知らない世代」とでもいうのでしょうか。 ここで紹介するのは、そうした世代向けに、できるだけ実践的でかつ理学部生の詮索好きな空気にマッチした、 統計についての話を構成する試みです。 後でも繰り返し出てくるんですが、お話を始める前に、 ここでは「正確さ」の「正確さ」、あるいは「もっともらしさ」の「もっともらしさ」を問題にするということを強調しておき
ホールピペットの標準的な操作法 吉村洋介 ホールピペット(全量ピペット。英語では one-mark pipette が正式らしい)は、中学や高校でも使うわけですが、その操作法の立ち入った内容については意外に知られていないようです。 特に問題はピペットの先端に残る最後の1滴の処理の方法で、国内外で取り扱いが違います。 ですから勉強家の学生さんで、外国の実験書を調べたりする人がいると、大いに混乱することになります。 ここでは標準化されたホールピペットで水を測り取る操作、特に先端に残る最後の一滴の処理の問題について紹介します。 同様の内容で以前「理科教室」誌に書いたことがあるのですが、これはそれを大幅に改訂・加筆したものです。 0.ホールピペットの精度と操作法の標準化 ホールピペットでどれだけ正確に液体を測り取ることができるかは、測り取った液体の重さを量って知ることができます。 この実験を 10
平均は x のおよその値を与え、分散(標準偏差)は x の値が平均値からどれぐらいばらけているかの度合いを与えてくれます。 図に 120 粒の玄米を一粒ずつ 0.1 mg まで精確に量った結果の頻度分布を示します(2003年度の学生実験の結果の一部です)。 米粒の重さはだいたい 19 mg から 25 mg の間にあり、少し軽い側に分布がずれた釣鐘型になっています。 この分布から計算される平均は 22.31 mg、標準偏差は 2.02 mg でした。 図の縦の赤い実線が平均値の位置、両向き矢印は標準偏差に対応する長さを示しています。 平均値が分布の中心位置、標準偏差が大まかな分布の広がりの目安を与えてくれていることがわかります。 この例では平均値の周り±σ の範囲に全体の 72 %、87 粒のデータが収まっています。 ここでよく混乱が起きるのは分散・標準偏差の計算です。 偏差2乗和をデータ
調べものの便利サイト 国際化学物質安全性カード(ICSC)日本語版 Sigma-Aldrich の検索ページ J-GLOBAL 科学技術総合リンクセンター(科学技術振興機構の運営する科学技術情報サイト) ナカライテスクのオンラインカタログ 東京化成のオンラインカタログ 化学書資料館(学内からだと無料で利用可) ChemSpider(RSCの無料の化学物質情報のリンクサイト) NIST Chemistry WebBook(NISTの化学物質の物性データベース) 参考文献 国際計量標準の書庫(国際単位系(SI)に関する文書を集めた日本におけるもっとも権威あるサイト) 物理化学で用いられる量・単位・記号 第3版(IUPACの推奨する単位記号の使用法) ◇後期B実験アンケート結果 物理化学・物性化学の部 3段階評価等 記述式 生物化学・有機化学の部 3段階評価等 記述式 ◇前期A実験アンケート
学生実験に関わって ぼくの担当した学生実験の課題に関わって書いたりまとめたりしたものを、いくつか集めてみました。 ATR法による赤外吸収スペクトル ~ ジメドンの場合 小型分光光度計 CHEMUSB 4 を用いた学生実験 過マンガン酸カリウムの合成 酸塩基指示薬の解離平衡の話 化学量論・化学反応方程式の話 無機分析実験 器具の説明 数値データの統計的取り扱い ガラス温度計の浸没の効果の実験 容器の水切りの速さ ホールピペットの標準的な操作法 ~~ ホールピペットの最後の1滴 ホールピペットでどこまで精確に測れるか? 1990-2005 5 mL は何滴か? 1990-2001 温度を測る話 「合金の分析」ノート 「分析実験の基礎」04年度 気体の粘度の実験1988-89 セスキ炭酸ナトリウムの塩酸への溶解 04年度 炭酸カルシウムの塩酸への溶解 02年~03年度 容量分析の周辺 「モール塩
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