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数学フリーの「分析化学」

定価(税込)  1,728円

著者
サイズ A5判
ページ数 132頁
ISBNコード 978-4-526-07665-7
コード C3043
発行月 2017年02月
ジャンル 化学

内容

化学を難しい数学の知識を使わずに紹介する「数学フリー」シリーズ第6弾。「分析化学」は応用化学の一種で、必要な理論、方法論を集めて分析の研究を行うもの。混合物の分離と混合物中の特定成分の濃度測定が中心。混合物の分離は、化学実験において最も基礎的な技術。また、濃度測定は発生する有害物質が、どの程度有害なのかなど、物質の素性と濃度を明らかにする技術。分析化学の理論は、かなり高度な数式を駆使したものが多く、これを理解し、使いこなすのは困難だが、本書ではできるだけ数学を使わずにそれを解説する。

齋藤勝裕  著者プロフィール

【著者紹介】

齋藤 勝裕(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」』『数学フリーの「高分子化学」』(以上、日刊工業新聞社)など多数。

目次

目 次

はじめに

第1章 溶液と濃度  
1-1 溶解と溶液  
1-2 溶解のエネルギー  
1-3 各種の濃度  
1-4 溶解度  
1-5 再結晶  

第2章 化学反応と平衡  
2-1 化学反応の速度  
2-2 可逆反応と不可逆反応  
2-3 平衡  
2-4 ルシャトリエの法則  
2-5 電解質と電離  

第3章 酸・塩基と酸化・還元  
3-1 酸・塩基  
3-2 酸性・塩基性  
3-3 中和と塩  
3-4 酸化・還元と酸化数  
3-5 酸化剤・還元剤  

第4章 定性分析  
4-1 定性分析の原理  
4-2 分属と分属試薬  
4-3 第1属、第2属の分離  
4-4 第3属、第4属の分離  
4-5 第5属、第6属の分離  
コラム 淡色反応  

第5章 重量分析  
5-1 重量分析の原理  
5-2 沈殿平衡  
5-3 沈殿析出に影響する原因  
5-4 沈殿生成  
5-5 沈殿の精製と秤量  

第6章 容量分析  
6-1 容量分析の原理  
6-2 中和滴定  
6-3 中和点と指示薬  
6-4 酸化・還元滴定  
6-5 キレート生成反応  
6-6 キレート試薬と配位  
6-7 キレート滴定の実際  
コラム デトックス  

第7章 電気化学分析  
7-1 電位差分析  
7-2 電位差滴定  
7-3 ポーラログラフィー  
7-4 サイクリックボルタンメトリー  
7-5 電気泳動法  

第8章 化合物の分離操作  
8-1 ろ過  
8-2 溶媒抽出  
8-3 蒸留  
8-4 蒸留の原理  
8-5 共沸現象  
コラム 水-エタノール混合物の蒸留  

第9章 クロマトグラフィー  
9-1 ペーパークロマトグラフィー  
9-2 薄層クロマトグラフィー  
9-3 カラムクロマトグラフィー  
9-4 イオン交換クロマトグラフィー  
9-5 ガスクロマトグラフィー  

第10章 機器分析  
10-1 分子のエネルギー準位  
10-2 紫外可視吸収スペクトル  
10-3 原子吸光分析  
10-4 赤外線吸収スペクトル  
10-5 核磁気共鳴スペクトル  

はじめに

はじめに

 『数学フリーの化学』シリーズ第六弾の『数学フリーの分析化学』をお届けします。
 本シリーズはその標題の通り『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。
 『分析化学』は化学の基礎を支える研究分野です。それだけに分析化学には化学のほとんど全ての分野の知識が入り込んでいます。無機化学はもとより、有機化学物理化学等々です。特に重要なのが物理化学の溶液論の分野です。この分野は原理的に組織立っており、見通しのよい理論から成り立っています。しかし、それを個々の現象に応用しようとすると、いろいろと細かい問題が起こってきます。それを実際に即して解決するのが分析化学の役割なのです。
 それだけに、このような分析化学的の分野を研究するには、数学なしでは務まりません。特に溶液論、反応速度論、キレート化合物の構造、反応の理解には応用数学の深い理解がないと十分な研究はできません。
 本書は「高校化学の無機物質」の部分の「分析化学」に相当する部分を「無難になぞる」ことを目的としたものではありません。もちろん、高校化学を復習することから始めますが、行き着く先は現代分析化学の最先端の紹介と理解です。そのためには本来ならば、高等数学を使いこなす数学の深い知識がないと困難です。本書の標題を『数学フリーの分析化学』としたのは、数学の助けを借りることなしに分析化学の全体像、更には最先端の分析化学をも紹介したということを強調したいためなのです。
 しかし、本書を読むのに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。しかも、数学は全く用いません。みなさんは本書に導かれるままに読み進んでください。そうすれば、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「分析化学は面白い」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12月 
齋藤 勝裕 

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