2023年度/3T14085001 (市大)

【金2】環境分析化学 <後期>

環境中で起こる種々の現象を理解するためには，刻々と変化する多くの物質の存在場所の特性と時間を考慮した分布を理解しなければならない。そのためには単に分析技術の習得だけでなく，大気圏，水圏中の化学種の分布，反応，およびその環境の特性を理解する必要がある。本授業では，環境中で起こっている種々の現象の化学とその理論，および環境理解に必要な測定法の原理について講義を行ない，持続可能な社会を構築するために必要な環境と分析の知識を身につけることを目的とする。

担当教員氏名

竹中 規訓

科目ナンバリング

TPACE5201 (市大)

授業管轄部署

工学部

授業形態

講義

開講キャンパス

杉本

開講区分

週間授業

配当年次

カリキュラムにより異なります。 (市大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。学年指定なしの表記は、要覧等を確認してください。

単位数

2単位 (市大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

この講義を修得することで以下の項目が説明できるようになる。 １．水や大気の自然界での循環を説明できる。 ２．自然水や大気の循環を理解するとともに，水溶液中の分析化学の基礎理論－pH，酸化還元，溶解と沈殿－をより深く理解し説明できる。 3．環境分析機器の基本原理を理解し説明することができる。 4．講義全体を通じて説明した身の回りの科学現象に対して科学的に説明することができる。

各授業回の説明

授業	授業内容	事前・事後の学習内容
第1回	講義の概要と化学で用いる単位	SI単位の予習をしておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第2回	現在の地球環境の成り立ちと生物地球化学的循環	元素の周期律表及び地球の元素比率を確認し、平均滞留時間について調べておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第3回	水の特異性と自然水の循環	水の性質、水の特異性について調べておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第4回	水の酸性度：水の酸性度とpH測定	これまで学んだ水の酸性度とpHについて復習しておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第5回	水中での金属イオン：錯形成反応の環境中での役割	身の回りの錯体にはどのようなものがあるか調べておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第6回	酸化還元反応：環境水中での酸化還元反応	身の回りの酸化剤・還元剤ににはどのようなものがあるか調べておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第7回	溶解と沈澱の作用：環境中で溶解度を決定する因子，コロイドとその凝集	溶解度積、塩析効果につい調べておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第8回	有機物による水汚染：溶存酸素濃度や有機物による汚染度の測定	溶存酸素の濃度や測定法を調べておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第9回	地球で一番きれいな環境(南極)での分析と南極の科学	海が青い理由、空が青い理由、同位体効果について調べておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第10回	大気環境分析の基礎：大気中での反応の基礎と分析	大気の循環、コリオリの力、大気組成について調べておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第11回	吸光分析法：吸光分析法の基礎と環境測定例	吸光分析法：吸光分析法の基礎を調べておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第12回	発光分析法：発光分析法の基礎と環境測定例	発光分析法：蛍光、りん光とは何か、化学発光とは何かについて調べておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第13回	クロマトグラフィー：クロマトグラフィーの基礎と環境測定への応用	クロマトグラフィーの基礎とガスクロマトグラフィーについて予習しておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第14回	質量分析：質量分析法の基礎と環境測定	磁場と電流の関係、真空ポンプの原理、質量分析計の予習をしておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第15回	毒性分析と環境科学：毒，発ガン性，変異原性および内分泌錯乱物質と環境汚染	毒および大気や水質の汚染物質につい調べておくこと。また、毒とは何か、汚染とは何かについて自分の考えを整理しておくこと。 事後学習では、配付資料に示している講義のポイントを中心にして復習し、配付資料にある練習問題や、その類似問題を探して解くこと。
第16回	期末試験	第1回から第15回の講義内容を復習し、試験に臨むこと。

成績評価方法

到達目標の達成度で成績評価を行う。単位を取得するためには、 １．水や大気の自然界での循環を説明できること。 ２．自然水や大気の循環を理解するとともに，水溶液中の分析化学の基礎理論－pH，酸化還元，溶解と沈殿－をより深く理解し説明できること。 3．環境分析機器の基本原理を理解し説明することができること。 4．講義全体を通じて説明した身の回りの科学現象に対して科学的に説明することができること。 の4点を達成することが求められる。いずれの達成目標もそれらに関する６割以上の設問に正しく答えられる必要がある。 成績の評価は、期末試験(80%)、レポート(20%)で6割以上を取得により合格とする。

履修上の注意

身の回りの化学と環境分析の基礎知識を講義する。幅広く身の回りの化学や科学の知識を広げる講義をするので、狭く、深く理解するよりも、なぜその現象が起こるのかを論理的に理解するように受講・復習すること。そのためにも普段より、身の回りの現象に興味を持ち、考え、また、化学に限らず幅広くマスメディアの科学的な情報も入手するよう心がけること。

教科書

毎回資料を配付する

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参考文献

・「Aquatic Environmental Chemistry」，Alan G. Howard，Oxford University Press，1998. ・環境分析化学，合原　眞他，三共出版。

オフィスアワー

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その他

講義中の私語禁止。講義中の講義に関すること以外のスマートフィンやタブレットの使用禁止。講義内容の黒板やスクリーンの写真撮影禁止。