HOME 教育状況公表 令和3年4月17日

10.センサーと情報変換-pH電極、参照電極-

山形大学  工学部  化学・バイオ工学科  仁科辰夫・立花和宏

エネルギー化学 Web Class syllabus 53209 水10:30-12:00 仮想教室中示範B C1

オンライン講義に出席するには、ここをクリック

English korea 簡体 繁体

化学の情報を電位で測定することで活用できます。 ORP電極を使えば、消毒剤の酸化力もわかります。 ガラス電極を使えば、pHがわかります。 基本になるのは、ネルンストの式やヘンダーソンの式。 基準電極をとして銀塩化銀電極を使います。 銀をアノード酸化して、銀塩化銀とし、電位の基準とします。


センサーと情報変換

レセプター→トランスデューサー→メーター

レセプター→トランスデューサー→アンプ→メーター

レセプター→トランスデューサー→アンプ→AD変換→液晶ディスプレイ

ライブコンサートをライブ配信で楽しむことを考えてみましょう。

音声 マイク アンプ AD変換 通信回線
音声から通信回線へ

ライブの音声は、もともとは空気の圧力変化です。 この圧力の変化量をマイクを使って電圧の変化量に変えます。 このようにからへの変換をアナログ処理と言ったりします。 次に、電圧の変化量を数字にします。電圧と時間を数字にします。 このを数字にする変換をアナログデジタル変換(AD変換)と言います。

この数字を通信回線を使って送ります。

通信回線 DA変換 アンプ スピーカー 音声
通信回線から音声へ

今度は数字を、電圧の変化量にします。数字を電圧と時間にします。 この数字を量にする変換をデジタルアナログ変換(DA変換)と言います。 そしてその電圧でスピーカーを駆動し、空気の圧力変化にします。 これで、視聴者がライブを聞けるわけです。

ここでマイクなどをセンサー、スピーカーなどをアクチュエータと言います。


参照電極としての銀塩化銀電極

電池の起電力―銀塩化銀電極とネルンストの式―の単元で 参照電極としての銀塩化銀電極について学んだ。

銀塩化銀電極は、心電図の測定の際の電極にも使われている。 銀塩化銀ペーストを使ったディスポーザブルタイプもある。

https://www.bas.co.jp/1612.html

銀塩化銀電極の生体測定への応用例について調べて書きなさい。


pH電極

pH電極

pH電極の構成と測定原理について書きなさい。


ORP電極

殺菌方法 浸透圧 アルコール消毒、石鹸 熱エネルギー 煮沸 オゾン 紫外線

活性酸素 (1O2 過酸化水素 HO· ) 殺菌灯

ORP電極というのがある。酸化還元電位だけでは化学種は特定できない。科学的根拠を持って活用しよう。


バイオセンサー

pH電極

酵素センサ、免疫センサに使われる電極と測定原理について書きなさい。


ガスセンサー・そのほかのセンサー

酸素センサ、ガス漏れセンサ、湿度センサに使われる電極と測定原理について書きなさい。

次回

次回の エネルギー化学工業製品への応用2―乾電池・ディスプレイ―を勉強しましょう。

©2021 Kazuhiro Tachibana

このマークは本説明資料に掲載している引用箇所以外の著作物について付けられたものです。

エネルギー化学
  1. 量と単位-自然界を測るものさし-
  2. エネルギーと生活-動力と電力-
  3. 材料と電気-化学結合の種類-
  4. 電気と化学―電池と豆電球のつなぎ方と電流・電圧の測り方―
  5. セルの組立―電池式の書き方と電極の呼び方―
  6. 電気分解とファラデーの法則―銅クーロメーターと電気めっき―
  7. 電池の起電力―銀塩化銀電極とネルンストの式―
  8. 分解電圧―電力効率とターフェルの式―
  9. 測定法-ボルタンメトリーと交流インピーダンス法-
  10. センサーと情報変換-pH電極、参照電極-
  11. 表面処理とアノード酸化―アルマイトと不動態-
  12. 印刷とフォトリソグラフィー―エッチングと腐食―
  13. エネルギー変換と化学―一次電池と二次電池ー-
  14. 自然との共生―バイオと光-
  15. エネルギーと情報-ディスプレイとエレクトロニクス―


QRコード
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/52255/52255_10.asp

SSLの仕組み

このマークはこのページで 著作権が明示されない部分について付けられたものです。

山形大学 データベースアメニティ研究所
〒992-8510 山形県米沢市城南4丁目3-16
3号館(物質化学工学科棟) 3-3301
仁科・立花・伊藤研究室 准教授 伊藤智博
0238-26-3573
http://amenity.yz.yamagata-u.ac.jp/

Copyright ©1996- 2021 Databese Amenity Laboratory of Virtual Research Institute,  Yamagata University All Rights Reserved.