Web Syllabus(講義概要)
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環境分析学
英文名 Environmental Analytical Chemistry
科目概要 生物環境科学科3年前期 [火曜日2時限、水曜日2時限(週2コマ)]、3群科目、必修、講義、2単位(30時間)
担当者 (◎は科目責任者,※は実務経験のある教員) ◎眞家 永光
講義室 V201講義室
備考 科目ナンバリング:VE301-EE20
隔週で開講
JABEE認定プログラム履修の手引き(表3・14)との関連 E

授業の目的

本講義では、化学実験を安全に行うために必要な知識,および,水環境や土壌環境における物質の動態を正しく把握するために必要な、物質の定性・定量に用いられる化学分析に関する基礎的な知識を身につける。具体的には、濃度計算、化学量論計算、酸塩基反応と酸塩基滴定、分光分析法,クロマトグラフィー等の原理、および、試料の準備、分析方法の選択、データの収集と解釈について学ぶ。

教育内容

実験を安全に行うための心構え,試薬の種類・分類・扱い方・廃棄の仕方,環境分析に必要な手法に関する基礎的知識や環境分析に用いられる分析機器の原理などについてを講義する.また,測定値を分析値として表すための単位換算,統計解析についても講義する.

教育方法

教科書および配布資料について,板書やパワーポイントによる講義形式ですすめる.
また,適宜小テストを実施し,講義に対する理解度を確認し,授業に反映させる.また,試験解説を行う.

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

〇DP2:環境科学に関する理解と高度の知識・技能
◎DP3:生態系機能の解明と理解を基盤に環境保全に貢献できる能力

授業内容(シラバス)

項目 内容 担当者
1 実験を安全に行うためにⅠ 実験を行うときの心構え,保護具,救急処置 眞家 永光
2 実験を安全に行うためにⅡ 試薬の種類と分類,MSDS,試薬の扱い方や管理,排水処理など 眞家 永光
3 品質管理 汚染の原因とその管理,器具の洗浄 眞家 永光
4 分析値の品質保証 測定値・分析値の統計的取り扱いの基本,不確かさ,有効数字など 眞家 永光
5 イントロダクション 環境分析学の概要,国際単位系,化学量論の基本 単位換算 濃度換算 希釈計算 眞家 永光
6 化学量論計算 定量分析の基礎 化学平衡の基礎 容量分析のポイントと応用 眞家 永光
7 酸塩基反応1 酸塩基の定義 中和滴定 弱酸と弱塩基 酸解離定数  眞家 永光
8 酸塩基反応2 緩衝液 緩衝液のpH 眞家 永光
9 錯生成反応と滴定 金属イオンのキレート滴定 など 眞家 永光
10 分光分析法 ランバート・ベールの法則 検量線の作成と濃度計算など 眞家 永光
11 環境分析のための機器分析(クロマトグラフィー) ガスクロマトグラフィーと液体クロマトグラフィーの基本原理 検出限界と定量下限値
眞家 永光
12 試料採取と前処理 試料採取と前処理,分解・溶解,沈殿・再結晶と分離,固相抽出など 眞家 永光
13 水質 水質項目に関する基礎知識と分析方法 眞家 永光
14 授業内容の総括 総括 眞家 永光
No. 1
項目
実験を安全に行うためにⅠ
内容
実験を行うときの心構え,保護具,救急処置
担当者
眞家 永光
No. 2
項目
実験を安全に行うためにⅡ
内容
試薬の種類と分類,MSDS,試薬の扱い方や管理,排水処理など
担当者
眞家 永光
No. 3
項目
品質管理
内容
汚染の原因とその管理,器具の洗浄
担当者
眞家 永光
No. 4
項目
分析値の品質保証
内容
測定値・分析値の統計的取り扱いの基本,不確かさ,有効数字など
担当者
眞家 永光
No. 5
項目
イントロダクション
内容
環境分析学の概要,国際単位系,化学量論の基本 単位換算 濃度換算 希釈計算
担当者
眞家 永光
No. 6
項目
化学量論計算
内容
定量分析の基礎 化学平衡の基礎 容量分析のポイントと応用
担当者
眞家 永光
No. 7
項目
酸塩基反応1
内容
酸塩基の定義 中和滴定 弱酸と弱塩基 酸解離定数 
担当者
眞家 永光
No. 8
項目
酸塩基反応2
内容
緩衝液 緩衝液のpH
担当者
眞家 永光
No. 9
項目
錯生成反応と滴定
内容
金属イオンのキレート滴定 など
担当者
眞家 永光
No. 10
項目
分光分析法
内容
ランバート・ベールの法則 検量線の作成と濃度計算など
担当者
眞家 永光
No. 11
項目
環境分析のための機器分析(クロマトグラフィー)
内容
ガスクロマトグラフィーと液体クロマトグラフィーの基本原理 検出限界と定量下限値
担当者
眞家 永光
No. 12
項目
試料採取と前処理
内容
試料採取と前処理,分解・溶解,沈殿・再結晶と分離,固相抽出など
担当者
眞家 永光
No. 13
項目
水質
内容
水質項目に関する基礎知識と分析方法
担当者
眞家 永光
No. 14
項目
授業内容の総括
内容
総括
担当者
眞家 永光

到達目標

1) 化学分析に関する基礎的な知識を習得する.
2) 検量線を用いた濃度計算ができるようになる.
3) 化学量論計算ができるようになる.
4) 環境分析で一般的に用いられる手法や分析機器に関する基礎的な知識を習得する.
5) 環境分析を安全に行うために必要な知識を習得する.
6) 分析値の品質管理について理解できる.

評価方法

Moodleを用いた復習テスト(30点)および期末定期試験(70点)より評価を行う.到達目標の達していない学生から申し出があれば,追再試験を実施する.

準備学習(予習・復習等)

【授業時間外に必要な学習:60時間】
予習:講義資料を事前に配布するか,次回の講義内容を周知します。事前に資料や教科書に目を通して質問などを考えておいてください(準備学習)。このための時間は毎回40分です。
復習:2回目以降はその前の回の講義内容について小テストを実施しますので、講義内容を整理し,不明の点については次の授業の際に質問できるようにしておいてください(復習)。復習のための時間は毎回80分です。

その他注意事等

1年次の化学、および化学実験を基礎に、環境分析に必要な基礎的知識を学びます。実験実習に関連する説明や分析機器の構成など環境分析学実験を受講した方が理解しやすい内容が多いため、必修、選択にかかわらず、講義と実験実習の両方を受講することを望みます。
授業の内容等について疑問がある場合は,月曜日から金曜日の放課後(オフィスアワー)を利用して質問してください。

教材

種別 書名 著者・編者 発行所
教科書 「よくわかる最新分析化学の基本と仕組み」 津村ゆかり 秀和システム
教科書 配布資料
参考書 「現場で役立つ化学分析の基礎 第2版」 平井昭司監修 オーム社
参考書 「現場で役立つ環境分析の基礎」 日本分析化学会 編 オーム社
参考書 「分析化学の基礎」 佐竹正忠 他 共立出版
参考書 「環境の化学分析」 日本分析化学会北海道支部 編 三共出版
参考書 「ベーシックマスター分析化学」 蟻川芳子,小熊幸一,角田欣一 編 オーム社
参考書 「土壌環境分析法」 土壌環境分析法編集委員会 編 博友社
参考書 「データのとり方とまとめ方(第2版)」 Miller & Miller/宗森信 訳 共立出版
教科書
書名
「よくわかる最新分析化学の基本と仕組み」
著者・編者
津村ゆかり
発行所
秀和システム
教科書
書名
配布資料
著者・編者
発行所
参考書
書名
「現場で役立つ化学分析の基礎 第2版」
著者・編者
平井昭司監修
発行所
オーム社
参考書
書名
「現場で役立つ環境分析の基礎」
著者・編者
日本分析化学会 編
発行所
オーム社
参考書
書名
「分析化学の基礎」
著者・編者
佐竹正忠 他
発行所
共立出版
参考書
書名
「環境の化学分析」
著者・編者
日本分析化学会北海道支部 編
発行所
三共出版
参考書
書名
「ベーシックマスター分析化学」
著者・編者
蟻川芳子,小熊幸一,角田欣一 編
発行所
オーム社
参考書
書名
「土壌環境分析法」
著者・編者
土壌環境分析法編集委員会 編
発行所
博友社
参考書
書名
「データのとり方とまとめ方(第2版)」
著者・編者
Miller & Miller/宗森信 訳
発行所
共立出版