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数学フリーの「高分子化学」

定価(税込)  1,728円

著者
サイズ A5判
ページ数 148頁
ISBNコード 978-4-526-07630-5
コード C3043
発行月 2016年11月
ジャンル 化学

内容

「数学フリーの物理化学」「数学フリーの化学結合」に続く「数学フリー」シリーズ第4弾。産業で使われるプラスチックやゴムも高分子であり、人間の体も高分子でできている。高分子には、化学物質としての性質、物理的な材料としての性質、さらにそれを合成する化学的手法など、化学的側面と物理的な側面があり、とくに物理的側面の説明には従来、数式が多用されている。本書は、その高分子化学に関連する基礎知識について、数式をできるだけ使わずに、学問の重要な部分をイメージで理解し、技術者の素養を育てる本。

齋藤勝裕  著者プロフィール

(さいとう かつひろ)
1945年生まれ。1974年東北大学大学院理学研究科化学専攻博士課程修了。
現在は愛知学院大学客員教授、中京大学非常勤講師、名古屋工業大学名誉教授などを兼務。
理学博士。専門分野は有機化学、物理化学、光化学、超分子化学。
著書は「絶対わかる化学シリーズ」全18冊(講談社)、「わかる化学シリーズ」全14冊(オーム社)、『レアメタルのふしぎ』『マンガでわかる有機化学』『マンガでわかる元素118』(以上、SBクリエイティブ)、『生きて動いている「化学」がわかる』『元素がわかると化学がわかる』(以上、ベレ出版)、『すごい! iPS細胞』(日本実業出版社)、『数学フリーの「物理化学」』『数学フリーの「化学結合」』『数学フリーの「有機化学」』(以上、日刊工業新聞社)など多数。

目次

はじめに

第1章 活躍する高分子
1-1 高分子とは
1-2 家庭で活躍する高分子
1-3 社会で活躍する高分子
1-4 産業で活躍する高分子
1-5 医療で活躍する高分子

第2章 低分子と高分子
2-1 分子とは?
2-2 原子の結合
2-3 高分子と超分子
2-4 熱可塑性樹脂
2-5 熱硬化性樹脂
2-6 高分子の種類

第3章 高分子の構造
3-1 一種類の単位分子からなる熱可塑性高分子
3-2 ポリエチレン誘導体
3-3 複数種類の単位分子からなる熱可塑性高分子
3-4 熱可塑性高分子の集合体
3-5 熱可塑性高分子の立体構造
3-6 熱硬化性高分子の構造

第4章 高分子の合成法
4-1 高分子合成反応の種類
コラム 最初の合成高分子
4-2 連鎖重合反応
4-3 リビング重合反応
4-4 共重合反応
4-5 逐次重合反応
4-6 熱硬化性樹脂の合成反応

第5章 高分子の物理的性質
5-1 分子量と物性
5-2 弾性変形
5-3 粘弾性
5-4 熱特性
5-5 光特性
5-6 電気特性

第6章 高分子の化学的性質
6-1 溶解性
6-2 耐薬品性
6-3 耐熱性と難燃性
6-4 化学反応性
6-5 高分子の改質

第7章 材料としての高分子
7-1 天然ゴムの構造と弾性
7-2 合成ゴムの種類と性質
7-3 合成繊維の種類と性質
7-4 汎用樹脂の種類と性質
7-5 工業用樹脂の種類と性質
7-6 無機高分子
7-7 複合材料

第8章 生体を作る高分子
8-1 多糖類
8-2 多糖類の立体構造
コラム サプリメントとしての多糖類
8-3 タンパク質
8-4 タンパク質の立体構造
8-5 DNA
8-6 DNAの機能

第9章 機能性高分子
9-1 高吸水性高分子
9-2 導電性高分子
9-3 形状記憶樹脂
9-4 光硬化性樹脂
9-5 イオン交換高分子
9-6 接着剤

第10章 環境と高分子
10-1 高分子と環境問題
10-2 生分解性高分子
コラム 石油の起源 
10-3 環境保全と高分子
10-4 エネルギーと天然高分子
10-5 エネルギーと合成高分子
10-6 3Rと高分子

はじめに

 『数学フリーの化学』シリーズ第四弾の『数学フリーの高分子化学』をお届けします。
 本シリーズはその標題のとおり『数学フリー』すなわち、数学を用いない、数学が出てこない化学の解説書です。化学は科学の一種です。科学の共通言語は数学です。科学では複雑な現象の解析、その結果の記述を数学、数式を用いて行います。化学も同様です。
 しかし、化学には化学独特の解析、表現手段があります。それが化学式です。化学式とそれを解説する文章があれば、数式を用いた解説と同等の内容を表現することができます。本書はこのような化学の特殊性を最大限に生かして、数学なしで化学の全てを解説しようとする画期的な本です。
 『高分子化学』が扱う分子の多くは有機化合物です。したがって、「有機化学」はもともと数学とは無縁の分野なのだから、「高分子化学」もことさらに仰々しく「数学フリー」などと強調することもあるまい、とお思いになる方もいるでしょう。確かにそうかもしれません。しかし、有機化学も「高校化学」で扱う範囲ならともかく、現代の有機化学を理解するためには量子化学に裏打ちされた分子軌道法の理解が必要です。
 さらに、「高分子化学」は有機化合物による有機化学反応だけで成り立っているわけではありません。「高分子化学」では高分子という物質の物性が大きな研究テーマとなります。この分野の研究は化学というよりは物理に近い分野になります。当然、この分野を理解し、研究を行うためには力学、電磁気学等の数学的な素養が必要になります。現に、書店の書棚に並ぶ高分子物性の本を開いて見ればおわかりのとおり、そこには微分、積分の記号が目白押しです。
 本書は、高分子といわれる分子の結合、構造、合成法から、その力学的、電磁気的物性、更には機能性高分子と呼ばれる現代の最先端を行く特殊高分子までをも紹介しようというものです。そのためには本来ならば、高等数学に裏打ちされた力学、電磁気学、分子軌道法の知識が欲しいところです。
 本書の標題を『数学フリーの高分子化学』としたのは、数学の助けを借りることなしに基礎から最先端の高分子化学を紹介したということを強調したいためなのです。
 本書を読むのに高分子化学の基礎知識は一切必要ありません。必要なことは全て本書の中に書いてあります。みなさんは本書に導かれるままに読み進んでください。ご自分で気づかないうちにモノスゴイ知識が溜まってくるはずです。そしてきっと「高分子化学は面白い」と思われるでしょう。それこそが、著者の望外な喜びです。
 最後に本書の作製に並々ならぬ努力を払って下さった日刊工業新聞社の鈴木徹氏、並びに参考にさせて頂いた書籍の出版社、著者に感謝申し上げます。
2016年10月
齋藤勝裕

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