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機器分析の基礎

目次


  <1はじめに
知識・技術化学計測化学分析プローブ・センサー機器分析分類電磁波(光子)

  <2原子吸光分析-原理
原子吸光装置原子の電子配置とエネルギー原子スペクトル光子の波長と分類光の吸収・発光
  <3,4原子吸光分析-装置
原理濃度と吸光度装置の構成光源-中空陰極ランプフレーム法、電子加熱法分光-回折格子測光-光電子増倍管ダブルビーム方式
  <5原子吸光分析-測定法
測定操作分析線・感度・フレームガス検量線試料の希釈と濃度干渉まとめ

  <6a吸光光度分析-概要
装置の概要原子吸光分析と吸光光度分析ダブルビーム式装置原子吸収と分子吸収の相違濃度と吸光度有機化合物の吸収スペクトル
  <6b吸光光度分析-分子軌道と光吸収
有機化合物の吸収スペクトル原子の波動関数電子の排他律原子軌道と混成軌道分子軌道(結合-、反
結合-、σ-、σ*-、π-、π*-、n-)
遷移金属のd軌道の分裂
  <6c 吸光光度分析-有機化合物の光吸収
化学構造と吸収スペクトル紫外・可視光の吸収化合物の吸収多重結合と吸収ベンゼン環と置換基立体障害極性溶媒分子内結合
  <7.8 吸光光度分析-金属イオンと発色試薬
発色試薬とは金属錯体の吸収スペクトル金属錯体の測定例発色試薬例

  <9,10 赤外吸収分析
装置の概要分子の振動・回転エネルギー準位分析装置の構成固体試料の作成

  <11,12 X線分析-概要と原理
X線分析の種類と特徴固有X線と連続X線原子の電子配置とエネルギー準位各原子の固有x線X線光源(1)
  <13 X線分析-装置
X線の光源X線の分光X線のフィルター結晶のX線回折検出器-電離箱シンチレーション計数管半導体検出器
  <14 X線分析-測定法
回折X線分析(測定原理、測定装置)、蛍光X線分析(原理、測定装置、スペクトル例、検量線)

  <15 磁気共鳴分析-原理
核磁気/電子スピン共鳴分析法スピンと磁気モーメント電磁波吸収とモーメントの反転外部磁場と分裂エネルギー  
  <16,17 磁気共鳴分析-核磁気共鳴(NMR)とスペクトル
ケミカルシフト磁気共鳴分析装置スピンースピン相互作用有機物の測定例

  <18 質量分析-原理・装置
質量分析とは原理と装置電子衝撃によるイオン化磁場によるイオン分離マススペクトル例
  <19,20 質量分析-ガスクロ・質量分析(GC-MS)など
四重極型質量分析計二重収束質量分析計GC-MASS・ICP-MASS質量スペクトル同位体ピークMSの測定

  <21 クロマトグラフィー~原理と装置
クロマトグラフィー原理装置分離機構
  <22 クロマトグラフィー~紙片・薄層・カラムによる分離
ペーパークロマトグラフィー薄層クロマトグラフィーカラムクロマトグラフィークロマトの保持時間
  <23 クロマトグラフィー~ガスクロマト
ガスクロマトグラフィーの装置試料注入部分離カラム検出器昇温ガスクロナトグラフィー
  <24 クロマトグラフィー~液体クロマト
液体クロマトグラフィーの構成装置試料注入部分離カラム検出器各種液体クロマトグライー

  <25 電気分析-概要とpH測定
電気分析の原理電圧測定型-イオン選択性電極pH測定
  <26 電気分析-各種の電気分析法

  <27 ICP発光分析・ICP質量分析

ここでは、水の浄化技術と維持管理に係わる機器分析の基礎知識について、その概要を紹介する。
本内容は、大学・高専の工学(化学・生物・物質)系専門課程通年2単位の「機器分析化学」の講義資料として使っていたもので、初心者が教科書の理解を深めるために作成したものである。作成時期は約20年前で、その後の研究・技術の進展により訂正が必要なものもあるが、そのまま掲載した。なお、当時使用した複数の著書から図表を多数活用している。著者・関係者に対し深謝します。
<本ページの目的>
機器分析技術は、科学技術分野の進展とともに、現在では、生活、産業、医療、環境、海洋・宇宙など各分野において、コンパクト・自動化、高感度・高精度化されて広く活用されている。
しかし、分析技術の研究・開発や実際に機器分析に携わる人たちは別として、一般の人たちにとって、その原理・装置・計器は分かりにくいものである。また、多様な現在社会においては、分業化が進み、分析とその結果を活用する人たちの接触が全くないケースも多い。
編集者の若い時代には、実験研究においては、分析機器やミニコンピュータなど、自ら制作したり、修理したり、維持管理も行っていたので、各機器分析法の適用の範囲・限界もよく理解できた。しかし、現在では、機器・計器はブラックボックスであり、スイッチ・ツマミ・ボタンのみで操作したり、コンピュータ制御ではキーボードのみで操作が可能となっている。
本ページでは、水浄化に係る初心者また若い担当者が化学分析に携わる、また、その結果を活用する上で必要な、代表的な機器分析法について極めて基本的な内容を取り上げている。機器分析の分野は極めて広い。実務においては、それぞれ該当する著書・文献・取扱書等を参考としていただきたい。


教科書:入門機器分析化学:床野利之・脇田久伸(編著)、三共出版(1988~)
本書は、内容が豊富であり、本サイトの編集者は大学(夜間部を含む)・高専の機器分析の教科書として、長年にわたって活用したものである。卒業生の多くが現在も、実務において使用していると聞いている。現在、「新版 入門機器分析化学」(三共出版)として刊行されている。
参考書:Instrumental Methods of Chemical Analysis: Galen W. Ewing, MCGRAW-HILL INT.(1975)

掲載日:2017年05月28日
更新日:2018年12月16日(本ページは訪問者が少なくなく、また、本サイトの他ページから引用することが多いので、具体内容を掲載した。)

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