エネルギー化学

電気化学測定法を調べよう

下記の表を参考に、電気化学測定法からひとつ選んで、どのような場面で使われるのか調べてみましょう。 また、測定するのにどんな装置が使われ、どんな役割があるのか調べてみましょう。

  1 主な電気化学測定法
名称 概略 装置
クロノポテンショメトリー 電圧電気量曲線 充放電曲線 過渡応答 など 🚂 ガルバノスタット、データロガー
クロノアンペロメトリー 電流絞り込み曲線など 🚂 ポテンショスタット、データロガー
リニアスイープボルタンメトリー 分解電圧の測定など 🚂 ファンクションジェネレータ、 🚂 ポテンショスタット、データロガー
サイクリックボルタンメトリー 反応種の特定など
コンダクトメトリー 導電率 誘電率 の測定など 🚂 ファンクションジェネレータ、 🚂 ポテンショスタット、データロガー
交流インピーダンス法 導電率 の測定など ファンクションジェネレータ、ポテンショスタット、データロガー、 オシロスコープ、LCRメータ * *

現代の電気化学や最新工業化学から、ボルタモグラム、電流電位曲線、電流電圧曲線、など、実際の測定結果の具体例のグラフをひとつ選び、説明してみましょう。


例)

電圧電流曲線を選んだ。

-0.50.00.51.01.52.02.52.52.01.51.00.50.0-0.5 電圧 V /V 電流 I /A
  1 電流電圧曲線(分解電圧と過電圧)

分解電圧を調べるときは、電圧を掃引して、電流を測定します。 これを LSVリニアスイープボルタンメトリー)ということもあります。 電流電圧曲線から、溶液抵抗の傾きを外挿して、分解電圧を求めます。 理論分解電圧から分解電圧を引いて、 過電圧を求めます。 過電圧を電流密度の対数の関係をターフェルプロットと言います。

電池では、電流を掃引して、電圧を測定します。 求めた電流電圧曲線は、電池の放電の 内部抵抗 を求めるのに使われます。


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分解電圧
©K.Tachibana

電圧電流曲線は、電流を制御して、そのときの電圧の変化を測定する。 電池の出力特性や内部抵抗を評価するのに使われる。

測定には、ガルバノスタットと電圧計が使われる。ガルバノスタットには電流を制御する役割があり、電圧計は、電圧を測定する役割がある。

具体例のグラフとしては、最新工業化学p.60の図3.24がある。電流に対する電圧の降下の傾きから、電池の内部抵抗を求めることができる。


✏ 平常演習 Web Class

平常演習の配点と取り扱いについて

平常演習の配点は、授業1回につき、一律4点加点です。 平常演習には、意見交換や発表など授業時間内の学習活動を含みます。 そのほかに授業時間外の30分程度の学習活動を含みます。

授業時間外の活動の一助としてWebClassへの提出を推奨します。〆切は講義後1週間です。 ただし平常点の加点は、授業時間内の学習活動も含みますので、 WebClassへの提出のみでの、平常点の申告はご遠慮ください。

この科目の単位数は2単位なので、2×15時間が最低学習保証時間です。 試験期間も、試験をせずに、授業をするので、コマ数は15です。 1コマ1.5時間なので、最低学習保証時間を確保するには、1コマの授業に対して授業時間以外の0.5時間の学習が必要です。 WebClassに設定された平常演習は、そのためのものです。 したがってWebClassに設定された平常演習の取り組みに費やす時間の目安は、0.5時間(30分)です。 WebClassへの平常演習提出は、推奨しますが、必須ではありません。 提出されていなくとも、成績評価申請書に、各回の授業時間以外の0.5時間の取り組みが申告されれば十分です。未提出だからと心配することはありません。

成績評価申請書では、それぞれの授業で何を学び身につけたかを申告してもらいます。 WebClassに提出したかどうかより、身につけることを優先してください。 逆に授業に参加していないのに、WebClassの出席や提出だけの場合は不正行為として扱うことがあります。 平常点の配点は、各回一律4点です。 平常の取り組みだけで、「到達目標を最低限達成している。成績区分:C」となります。 評点が60点に満たない場合は、不合格となります。 欠席した場合、課外報告書へ取り組むことで挽回してください。 5回以上欠席した場合(平常点が40点に満たない場合)は、課外報告書を提出しても、単位認定できません。