大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
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A.今回の講義で印象に残った話は自然化学と工業化学の違いについてです。自然化学は原理を発見するのに対し工業化学は人々の生活の役に立つ発明を行うという内容でした。具体的な例として炊飯器の話が記憶に残っています。ＳＩ単位であるｇやｍLを使わずに合という単位を用いることで実際の生活で便利だという話がとても分かりやすかったです。 今回のワークショップではあってよかった工業製品について話し合いました。今回は紙について話し合いました。紙ができる以前は石板などに記録をとっていました。しかし石板は重くてかさばり、大量に保管しにくいものでした。薄くて軽い紙ができたことで大量に記録が保管できるようになり便利になったと考えました。 今回の復習として身の回りにあるSI単位以外の単位を調べてみました。畳1枚分の広さを表す畳という単位がありこれは関東と関西で若干サイズが異なることを知りました。このような単位は生活に根付いていて直感的にわかりやすい一方、正確性には欠けるということを学びました。
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A.今回の講義では昔から現在までのアルカリについてのお話がありました。昔は灰から灰汁をとっていたが現在ではハーバー・ボッシュ法などで工業的に生成されるというお話でした。特に印象に残っているのは日本では高度経済成長期に作られた施設がほとんどで、現在は施設の老朽化が進んでいるため、製造業が下火になり、円安が起こるという悪循環にはまっているというお話です。 今回のワークショップでは人工ダイヤモンドのつくりかたについて調べました。１３５０℃５万気圧という環境下で原料を融解させ低温の結晶上に成長させることで生成していると学びました。 今回の復習として高気圧環境が工業的にどのように利用されているか調べました。講義で習ったハーバー・ボッシュ法のような化学合成のほかに、加熱せずに高水圧をかけることで栄養や風味を損なわずに殺菌や酵素失活を行えると知知りました。殺菌処理は高温にすることが基本だと考えていたのでこのような方法があると知って驚きました。
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A.今回の講義ではソーダ石灰などの塩の工業的な生成方法について学びました。イオン交換膜法は実験でやるような装置を何百台とつなげたような規模で大量に生産するため大量の電力を消費するというお話が印象に残りました。 今回のワークショップでは苛性ソーダ製造の二酸化炭素排出量について調べました。1トンの苛性ソーダを作るために約０．９８３トンの二酸化炭素が排出されていることを学びました。苛性ソーダという工業にとって基本的な薬品も生成するために生成物とほぼ同量の二酸化炭素を排出するということに驚きました。 今回の復習として電解装置がどのような使われ方をしているかを調べました。面白いと思った使い方は船や臨海工業地帯のプラントなどで海水を直接電気分解することで次亜塩素酸ナトリウムを発生させ、微生物や貝類などの海洋生物が付着することを防ぐといった使い方があると知りました。電解装置で生成した物質は回収するものだとばかり思っていたので、生成物をそのままほかの目的のために使うという方法を見て勉強になりました。
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A.今回の講義ではおもに鉄についてのお話を聞きました。昔の日本では砂鉄からたたら製鉄で少しずつ生産していた鉄が、高炉によって大量に生産されるようになったというお話が印象に残りました。たたら製鉄というバッチ生産から高炉というフロー生産に切り替わったことで生産量が大幅に増加し、工業の役に立ったと感じました。 今回のワークショップでは、鉄の相図について調べました。この相図は鉄が炭素の量と温度によってどのような状態になるかを示したものです。この図を見て最初は炭素の含有量が多いほど下がるのに、ある1点からは逆に炭素の含有量が増えるほど融点が上がっていくことに驚きました。 今回の復習として昔はバッチ生産だったのに現在はフロー生産に代わっているものを調べました。すると、自動車のような機械やパンのような食品、新聞などの印刷物など様々な分野でバッチ生産からフロー生産に変化しており、大規模生産にはフロー生産がとても便利だと感じました。
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A.今回の講義では主に非鉄金属についてのお話を聞きました。その中で印象に残っていることは金属を利用するときは主に合金にして利用すること、電気を流す場合は純粋なものを使ったほうがいいことなどです。他にはアルミについて、生成するときに溶融塩電解を行うため大量に電気を消費すること、食品の包装など軽いという特性を利用し、身の回りの様々な場面で利用されていることを学びました。 今回のワークショップでは高峰譲吉について調べました。高峰譲吉は日本初のアルミニウム製造業に取り組み、その電力確保のために黒部ダムの建設を行ったことを学びました。また、タカジアスターゼの発見やアドレナリンの抽出などの様々な実績があることも知りました。 今回の復習として様々な非鉄金属の具体的な利用方法について調べました。電線やケーブルに利用される銅やスマートフォンや基盤や装飾用に用いられる金や銀、軽くてさびにくい性質を利用し航空宇宙部品や人工関節に利用されるチタンなどがあることを学びました。
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A.今回の講義では珪酸塩工業、窯業についてのお話を聞きました。今回印象に残ったのは高温についてです。プラスチックは２００℃程度で柔らかくなるのに対し、ガラスはおよそ８００℃まで柔らかくならずに形を保つことを学びました。また、多くのセラミックスが高温で加熱して焼き固める一方で常温で固まるセラミックスとしてセメントがあることを知りました。また、モノを作るうえで期待を反応させるなら塔、液体を反応させるなら槽、固体を反応させるためには炉を使うといいことを学びました。 今回のワークショップでは高温加熱技術による製品について調べました。この製品は鋼鉄材料や半導体材料、炭素質材料などがあることがわかりました。この技術の特徴としてエネルギー消費が大きいことや強度や耐熱性を向上させることができることなどがあります。 今回の復習として高温加熱技術はどのような装置を利用しているかを調べました。電磁誘導で加熱する高周波誘導加熱炉や真空や不活性ガスの中で高純度な処理を行う真空・雰囲気炉などがあることを学びました。
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A.今回の講義ではサプライチェーンによって製品から資源までたどれることが大切だということを学びました。実際に製品を作るときにその製品にはどのような特徴があり、その性質にあう素材が何なのかをしっかり考え、適切な材料を用いることが大切だと感じました。 今回のワークショップではアルミ缶を実際にサプライチェーンで資源までさかのぼってみました。アルミ缶の主材料はアルミニウムでそのアルミニウムはボーキサイトから溶融塩電解で生成されていると考えました。そのボーキサイトはオーストラリアなどから採取されていると調べました。 今回の復習として実際の企業のサプライチェーンについて調べてみました。今回はダイキン工業について調べました。ダイキン工業は「グローバル型」の運用しているとわかりました。ダイキン工業は世界各地から原料を調達し、製品の需要が高い地域で地産地消のような形で加工や組み立てを行っていると学びました。ダイキン工業はエアコンなどの空調機器をおもに扱っているため季節によって需要が激しく変動するためこの方式を採用しているとありました。
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A.今回の講義では発電とその電気の送電についてのお話が印象に残りました。発電のほとんどはタービンを回し電気を作るという運動エネルギーを電気エネルギーに変える方法です。送電線の支えとしてがいしという部品が使われていることを学びました。がいしは電線を支えるために絶縁性や耐久性に優れたソーダ石灰ガラスを主原料としています。このソーダ石灰ガラスには石灰が使われておりこの石灰は火力発電の燃え残りとして生成されると知って、発電の残りかすが送電で有効利用されていると聞いてエコだと感じました。 今回のワークショップでは導電材料について調べました。今回は銅について調べました。銅は電気と熱の伝導性が高く、加工やリサイクルがしやすいといった特性があり、銅線などとして銅が様々な用途で利用されていることに納得しました。 今回の復習として現在行われている導電材料についての研究について調べました。現在はビスマス系やイットリウム系の素材を用いた高温超電導材の大容量送電ケーブルが研究されていることを学びました。
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A.今回の講義で繊維についてのお話しが印象に残りました。繊維を作るのに依然習ったアルカリを使うと聞いて今までの学習のつながりを感じました。繊維を使った素材が複合材料として飛行機に用いられていると聞いて驚きました。飛行機のように高速で動く物体に繊維が耐えられるとは思っていなかったのでとても丈夫なんだと考えを改めさせられました。 今回のワークショップでは繊維からできている製品について考え服について調べました、現在の服の多くは石油から生成される化学繊維から作られています。この化学繊維にはナイロンやポリウレタン、ポリエステルなど様々あることがわかりました。 今回の復習として様々な種類の繊維の特徴について調べてみました。吸湿性があり熱に強くて丈夫だがしわになりやすく収縮しやすい綿や、しわになりにくく弾性が強いが日光で変色しやすいナイロンなど天然繊維や合成繊維など様々な種類や分類がありました。製品を作るときにはこれらの特性のメリットを活かし、デメリットが目立たないようにすることが大切だと考えました。
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A.今回の講義では主に自動車の工場の仕組みについてのお話を聞きました。工場の種類として組み立て工場とプロセス工場があり、組み立て工場では主に物質を、プロセス工場では主に物質を作っているというお話が印象に残りました。他にも鉄をそのままにしてしまうと錆びてしまうので電着塗装を施すことで表面を保護し、錆を防いでいると学びました。 今回のワークショップでは自動車の排ガス浄化触媒について調べました。主な触媒はPt、Rh、Pbの三種類で、助触媒としてCeO2、ZrO2なども用いられていることがわかりました。これらの触媒は多孔質のステンレスやセラミックスの成型体上に焼き付けて利用されているということも知りました。 今回の復習として車の電着塗装について調べてみました。電着塗装は車の塗装工程の一番最初の工程である下塗りとして施され、スプレーでは届きにくい複雑な形状の隙間などにも塗装を施すことができることを学びました。
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A.今回の講義では版の歴史についての話が印象に残りました。版の出っ張った部分にインクを乗せる凸版印刷や逆にくぼんだ部分にインクをためる凹版印刷、版を削らない平板印刷や版の穴からインクを通すスクリーン印刷などがあることを学びました。 今回のワークショップではフォトリソグラフィーについて調べました。フォトリソグラフィーはcMOSーICのシリコン基板上に回路パターンを焼き付ける工程のことです。成膜→フォトリソグラフィー→エッチング→レジスト剥離を繰り返すことでcMOSの複雑な構造を形成します。 今回の復習では歴史的な版とその種類について調べました。江戸時代の浮世絵は木版の凸版印刷です。明治時代のポスターや古い地図などに使われていた石版印刷は水と油の反発作用を利用した平版印刷です。昭和の時代の学級通信などでは謄写版と呼ばれるろうを塗った紙を鉄筆で文字を書いてあなをあけ、上からインクをこするスクリーン印刷が利用されていました。印刷の方法は様々あるので目的に適したものを使うのが大切だと感じました。
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A.今回の講義ではスマートフォンのカラーフィルターの話が印象に残りました。光の3原色である赤、緑、青の3色だけでスマートフォンの豊かな色彩が表現されると学びました。また、染料と顔料の違いも印象に残りました。水などの溶剤に溶けないのが顔料、溶けるのが染料だと学びました。 今回のワークショップでは色を選んでその名前、色相、RBGを調べました。今回の自分たちは青色のロイヤルブルーについて調べ、色相は約225°RGBはR=65G＝105B＝225であることがわかりました。 今回の復習として色の表し方について調べました。RGBとカラーコードはほとんど同じで表記の仕方が違うだけだと知りました。RGBでは10進数で0－225でそれぞれの色の強さを表し、カラーコードは16進数で二けたずつそれぞれの色の強さを表していることを学びました。また、色の三原色であるシアン、マゼンタ、イエローの三色に加えブラックのCMYKとは全く違う表し方であることも学びました。
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A.今回の講義ではマッチの話が特に印象に残りました。マッチは投薬に塩素酸カリウム、側薬に赤リンを使っています。黄リンは自然発火して危険であるため、安全性が高い赤リンを使うなどの工夫が凝らされています。こすると簡単に火が付くマッチでも、この仕組みには様々な工夫があることを学び、工業製品を作ることの難しさを実感しました。 今回のワークショップでは音響装置について調べました。僕たちのグループはクリスタルイヤホンについて調べました。クリスタルイヤホンは圧電素子を利用した好感度で高インピーダンスのイヤホンであることがわかりました。昔はロッシェル塩の結晶を使用していたが現在はセラミックイヤホンがクリスタルイヤホンとして利用されていたことを学びました。 今回の復習として音響装置についてさらに調べることにしました。イヤホン一つをとっても先に紹介したクリスタルイヤホンのほかに内部の電磁石と振動版で音をだすマグネチックイヤホンや振動版にコイルを直結したダイナミックイヤホンがあることを学びました。
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A.今回の講義では冷却の話が印象に残りました。冷却を行う際、表面からしか冷却できないため体積が大きくなると、効率よく冷却できないという話が印象的でした。また、プロセスフローダイヤグラムを用いて作業の流れや成果物の関係性を視覚的にわかりやすく表す方法も学びました。 今回のワークショップでは食品の容器の移り変わりについて調べました。僕たちのグループは味噌の容器について調べました。昔は木樽や甕で保存していた味噌を現在はホーローやプラスチックの容器で保存することが増えてきました。これは味噌が空気に触れると変色したりカビが生えたりするため密閉できるものや冷蔵庫に保管できる容器に変化していったと考えました。 今回の復習として冷却方法について調べてみました。容器ごと氷水などに漬ける氷水浴という方法や送風・流水で熱伝導率を高めるといった方法があることを学びました。基本的には表面積を増やす、熱容量が大きい媒体を用いるといった方法が有効だと学びました。
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A.今回の講義では主にカップラーメンを作るという話が印象的でした。カップラーメンひとつを作るためにも麺をどのように乾燥させるか、どのような容器に入れるのかといった様々な要素から製品が成り立っていることを学びました。 今回のワークショップでは人はなぜモノづくりをするのかについて考えました。モノづくりの例としてペットボトルについて考えました。ペットボトルは瓶などのほかの容器と比べ軽くて割れにくく、運びやすいといった特徴があります。しかし、ペットボトルの原料は石油であり、大量に生産されることから環境に良くないのではないかという考えもありました。しかし、モノづくりをやめてしますと今の生活水準を保てないどころか生きていくことすらあやうくなってしまうと考えました。 今回の復習として宇宙食に使われている技術について調べてみました。宇宙では無重力であること、満足な医療を受けられないため衛生であること、ロケットを何度も打ち上げるわけにはいかないので長期保存が可能であることといった様々な要素を満たしていなければいけないことを知りました。そんな厳しい条件を満たすためにチューブ入りの食事など様々な工夫が凝らされてきたことを学びました。
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A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.
A.未解答
A.はい
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A.
A.未解答
A. 過去、私たち人間は灰汁を取る時植物の灰を使用していた。これの主成分は炭酸カリウムである。現代は量産の時代であり、植物の灰だけでは到底賄うことが不可能である。よって工業的に大量生産するために、電気分解やガス反応などの技術を用いて、炭酸カリウムを大量生産することが現代では可能になった。同じように大量生産が必要になったのは、肥料である。人口の増加や食料の大量消費が多くなった現代は、過去の日本で使用された人糞からの肥料では賄いきれないのと、人糞では感染症のリスクが高い。よって化学肥料を大量に生産するために用いられた技術がハーバー・ボッシュ法である。空中の窒素をナフサからつくった水素と反応させることでアンモニアを生成し窒素肥料へと変換する。これにより、感染症のリスクのない高品質な肥料を大量に生産することが可能となった。 要旨としては、現代の大量生産に伴い高圧技術が発展したである。 大量生産を可能にするためにはハーバー・ボッシュ法や電気分解などの技術が重要である。技術の発展に伴い、私たちの生活は豊かにそして便利なものになっている。
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A.
A.未解答
A. 鋼鉄は昔から鋤や鍬、包丁などに使用されてきた関わりの深い金属である。過去、砂から砂鉄を取り出すためには水に入れ、早く沈む砂鉄のほうだけを分離して砂鉄を得ていた。日本で有名な製鉄所と言えば、九州にある八幡製鐵所である。鉄は生活するうえで欠かせない存在である。そのため時代が進むにつれ、使用する量が大幅に増加した。それに伴い大量生産が必要になり、物質がそのまま留まるバッチ生産であったのが、物質が移動し続ける連続生産へと移り変わっていった。鉄の融点は1538°C程で、炉にFeOとCを入れ加熱し生産する。近代製鉄は 石炭を コークス炉で 乾留して コークスをつ生成し、製銑では 高炉 を使って鉄鉱石を還元、反応して銑鉄を精製した。 鉄を大量生産を可能にするため、連続的に生産できる連続生産へと移り変わった。 鉄は古くから私たちの生活に深く関わっていた。そのため、技術の発展や人口増加に伴い必要量が増え、生産技術も大量生産できるものへと進化した。
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A. 非鉄金属とは、鉄以外の全ての金属のことを指す。主に銅やアルミニウム、チタンや亜鉛などが例として挙げられる。銅やアルミニウム、チタンはベースメタルと呼ばれ冷却器など様々な部品として使われる。アルミニウムやチタンは軽く飛行機や新幹線など軽いほうが良いものに使われる。アルミニウムは汎用性が高く、ポテトチップスやカップラーメンでは酸化を防ぐ役割を果たしている。カップラーメンでは、紙の層とアルミニウムの層を接着剤で貼り付けてつくり、ポテトチップスでは、アルミ蒸着によってアルミニウムの極薄膜をつくり出している。アルミホイルを生成するときは、アルミからキスロードによってアルミの膜をつくりだし、2枚に剥がすことでアルミホイルが完成する。このように非鉄は私たちの生活に欠かせないものである。 非鉄は銅やアルミニウム、チタンや亜鉛などの鉄以外の金属のことである。銅やアルミニウム、チタンはベースメタルと呼ばれ、様々な機器に使用させる。 ベースメタルは私たちが便利な生活をする上で必要不可欠である。これらをそのまま使用するのではなく、キスロードや蒸着のような技術を用いてより便利にする発想がこれから技術を発展させる上で大切だと感じた。
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A. 窯業の特に珪酸塩工業では、セラミックスを生成した。セラミックスは主にレンガやガラス、セメントなどが挙げられる。焼いた粘土に上薬を塗り1300°C程で焼くとガラスのような性質をもつ陶磁器ができあがる。1300°Cはかなり高温であり、窯業ではそんな高温を安定して出すことが可能である。セラミックスにも種類があり、天然の材料から作るものはセラミックス、人工の純度や粒子径のそろった原料から作られたものはニューセラミックスと呼ばれる。昔は窯で窯業が行われていたが、現在のほとんどは電気炉が使用されており、従来の窯よりも高温にすることが可能である。 セラミックスとは主にレンガやガラス、セメントなどであり、窯業の珪酸塩工業で生成される。天然の材料から作るものはセラミックスで人工の材料から作るものはニューセラミックスである。現在の窯業は、高温がだせる電気炉が主流である。 セラミックスを生成するためには高温を必要とし、窯業がこれに最適である。
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A.ポリエチレンはビニール袋に使用され、ダイヤモンドは切削機、アルミニウムはビール缶など素材性質の違いによって使用されるものは異なる。サプライチェーンは製品の原材料や部品の調達、製造、流通、販売を経て、消費者の手元に届くまでの一連の流れである供給連鎖のことである。
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A. 発電プラントとはエネルギー源を利用して大規模に電気を生成する施設のことである。発電の際の水は高超純水が使用されており、復水器では海水が冷熱源として使用されている。OFケーブルは送電ケーブルのことであり、構造は外側から金属被、遮断層、絶縁紙、導体、油通路となっている。これらが層になってケーブルになっており、電柱と電柱で遠くまで繋がっている。このケーブルによって発電所から電気が私たちの元まで来ている。ケーブルの途中にある物体は碍子と呼ばれるもので、磁器製の絶縁物である。焼却炉でも発電がされており、ごみが投入された後焼却炉からボイラに熱が行き、独立過熱器を通り蒸気のスーパーヒートで蒸気タービンを回し発電する。 発電プラントとはエネルギー源を利用して大規模に電気を生成する施設のことであり、この発電所からの電気はOFケーブルを伝い私たちの元まで来ている。OFケーブルは何層にも種類がありそれぞれの層に役割が存在する。
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A.
A.未解答
A. 自動車などの塗装には電着塗装が使用されており、この技術はムラなく塗ることが可能である。ランギンサイクルは水を使用した外焼機関で、オットーサイクルはガソリンを使用した内焼機関である。圧縮しすぎて発火することをノッキングと言う。ガソリンスタンドで見かけるハイオクガソリンはオクタン価が高くノッキングが起きにくい。逆にオクタン価が低いものはノッキングが起きやすく危険である。オクタン価を無理矢理上げるために使用し公害になった物質で四エチル鉛がある。これが動力として燃やされた際の排気ガスに混じる鉛化合物が深刻な鉛中毒を起こす事件が過去に存在した。 ランギンサイクルは水を使用した外焼機関で、オットーサイクルはガソリンを使用した内焼機関である。ガソリンのオクタン価が高いと圧縮しすぎて発火するノッキングが起きにくいが、無理矢理オクタン価を上げるため四エチル鉛を使用し鉛中毒を引き起こした。 オクタン価を上げることができるのは魅力的であるが、それが公害に繋がってしまうのは良くないと感じた。
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A. 印刷が発明されてから、情報の伝達がより速くなった。よく見る印刷物は、凸版印刷法、凹型印刷法、平板印刷法で印刷されている。平板の主流はオフセット印刷で、砂目たてされたアルミニウム支持体に感光層を設けたプレートをPS版と呼ぶ。ホトレジストにはネガ型レジストとポジ型レジストが存在する。ホトレジストの応用として印刷用凸版の製造がある。半導体集積回路の製造工程でもネガ型レジストが使用される。 ホトレジストにはネガ型レジストとポジ型レジストが存在する。ネガ型レジストは印刷版や半導体集積回路の製造工程で使用される。 印刷法は1種類だけではなく、凸版印刷法、凹型印刷法、平板印刷法の3種類が大きく分けて存在した。ホトレジストには、ネガ型レジストとポジ型レジストが存在する。今回の内容では、ネガ型レジストの方が多く使用されていた。特に半導体集積回路の製造は今後需要がされに増えるのではないだろうかと思った。
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A.
A.未解答
A. マッチは頭薬と側薬で構成されている。マッチの頭薬には従来では塩素酸カリウムと硫黄が使われていたが、環境や人体への影響から、硫黄の代わりに膠やパラフィンが使用された脱硫マッチが主流になった。赤リンが使用されて黄リンは使用されない理由は、黄リンの発火点が35°Cで発火しやすいからである。次に銀塩写真である。これは、光に反応する銀の化合物を感光材料として使用し、化学変化によって画像を記録再現する写真技術である。昔はガラスに乳剤を塗っていたが、割れやすいためトリアセテートフィルムが使用された。現在ではメタルテープが使用されている。酒石酸ナトリウムとカリウムの複塩であるロッシェル塩は銀鏡反応において還元剤となる。 マッチも銀塩写真も電気がなくとも使用することが可能である。マッチは環境や人体への配慮から脱硫マッチが主流になった。銀塩写真はガラスに乳剤を塗っていたが、割れやすいためトリアセテートフィルムが主流になった。
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A. 昔から食べ物の保存は重要な問題であった。酒について焦点を当てる。酒も様々種類があり、代表的なものだと清酒、蒸留酒、ワインなどである。清酒と蒸留酒には糖化の工程が挟まるがワインは糖化の工程がなく代わりに補糖や糖分離がある。それ以外にも清酒や糖分離には火入れや蒸留があり熱が加わる工程があるが、ワインにはそれがない。清酒は二段階発酵があるが、ワインと蒸留酒には一段階しか発酵がないのも大きな違いである。 清酒は糖化の工程があり二段階発酵が必要で、ワインは補糖や糖分離の工程があり一段階発酵であり、蒸留酒は糖化の工程があり一段階発酵である。 ワインと清酒の保存方法は違い、ワインは横置きで清酒は縦置きが基本である。酒の保存容器には種類があり、ガラス瓶は味や香りの劣化を防ぎ杉製の酒だるは防腐作用がある。酒の種類によっては味や香りの変化が少ない方が好ましいものもあれば、味わいや香りの変化が重要なものも存在するため容器の使い分けが重要である。
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A. 人がものを作る理由は生活をより便利により豊かにするためである。カップラーメンがいい例である。カップラーメンができる前は時間がない忙しい時は料理を作る暇がなく食べることができなかった。しかし、カップラーメンができたことで調理の手間がかからず約3分程でできるため私たちの生活に欠かせないと言っても過言ではない存在となっている。今まで講義の中で取り扱った自動車やスマホ、これらすべては私たちの生活を便利で豊かにするためのものである。 人は生活をより便利により豊かにするためにものをつくる。カップラーメンや自動車、スマホなど数え切れないほどのものを生活を便利に豊かにするために作り上げてきた。 人は生活をより便利により豊かにするためにものを今までつくり上げてきた。ものづくりの根幹として重要になるのは、これからの生活がいかにより便利により豊かになるものをつくれるかにあると感じた。人間のより便利により豊かに生活したいという欲求こそが技術の発展を推し進めている。
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A. 最も手間暇を注いだ課外報告書は、灰汁抜きをして、山菜料理を楽しもうである。この課外報告書では、わらびの灰汁抜きを行った。 生わらびに対して重曹大さじ1杯とわらびが浸かるほどの熱湯を用意しすべて鍋に投入し、浮かんでこないように重しをした後、一晩放置した。その後冷水で1時間つけ、完全に灰汁を抜き取り山形県の郷土料理の納豆汁をつくった。重曹が少なかったのか漬ける時間が短かったのか定かではないが少し渋く硬いわらびになった。 灰汁を完全に抜き取ることは不可能に終わったが少し渋みを感じるほどまでは灰汁を抜き取ることができた。一応灰汁を取る前の生のものも口にしてみたが到底食べられるものではなかったので比較すると灰汁は完全ではないが抜けていた。よって課題である灰汁抜きをして山菜料理を楽しもうは達成できた。
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A.
A.未解答
A.
A.未解答
A. 最も褒めて欲しい課外報告書は、人絹（ビスコースレーヨン）発祥の舞台の聖地巡礼をしようである。 ヨーロッパで発明された紡糸技術は当時、製造方法が秘匿されていたが、地元の高等教育機関がブレイクスルーをもたらした。その当時、米沢の織物業は生糸価格の高騰に直面しており、安価な代替素材の確保が至急必要であった。1912年に同校の応用化学科に赴任した秦逸三は、ビスコース法による人絹の独自研究を始めた。秦は、木材パルプを薬品で溶解し極細のガラスノズルから押し出して凝固させる紡糸技術を、実験室レベルで完全に解明した。この技術を地元の工場へ直結させ、日本初の人絹商業生産に成功した。 聖地巡礼をし、実際に石碑や資料をみてきた。その当時の紡糸機械だったり実際に紡がれた人絹もみることができた。秦逸三講師をはじめは知らなかったが、調べていくうちにとても偉大な人なのだと知ることができた。
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A.はい。 この講義を通じて無機工業で使用される機器や技術についての関心を高めることができました。特に非鉄金属やセラミックスについての関心が高まり、これらについて自分でより深く性質だったり精製方法だったりを調べようと思いました。
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A.まず，講義では，自然科学と化学工学の違い，および無機工業化学と有機工業化学の違いについて扱った。自然科学は自然現象が起こる原理を理解する学問であり，化学工学は自然科学で得られたものをどのように我々の生活に利用するかを考える学問である。そして，自然科学では，発見から論文へとつなげることが大切であり，化学工学では，発明から特許そして工業化へとつなげることが大切である。以上のような違いが，自然科学と化学工学にはある。また，無機工業化学と有機工業化学との違いとしては，使用する資源に違いがある。 続いて，ワークショップでは，私たちの生活に欠かせない工業製品について考えて議論をした。そして，私たちのグループでは，無くなってはならない工業製品として自動車を選んだ。自動車や電車などの公共交通機関を支えているものが無くなっては，我々の生活が成り立たなくなってしまうため，無くなってはならないものだと考えた。 最後に，復習では，無機工業化学と有機工業化学において使用されている資源について調べた。無機工業化学では，炭素を含まない無機物質を扱っている。そして，主な製品としては，硫酸，アンモニア，ソーダ灰，ガラス，セメント，鉄，アルミニウムなどがある。また，有機化学工業では，炭素骨格を持つ有機化合物を扱っている。そして，主な製品としては，プラスチック，合成繊維，ゴム，医薬品，農薬，染料などがある。このように，無機工業化学と有機工業化学とでは，扱っている資源によって線引きがされている。
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A.まず、講義では、加熱容器や食材の歴史、そして化学技術の進歩と人間社会との関わりについて扱った。火にかける容器にはステンレス、鉄、銅、土器などがあり、肉や米、灰汁で中和処理を行うどんぐりなどの調理に用いられてきた。しかし、土器は大量生産に向かないため鉄へと変化していった。また、高圧下での化学反応（ハーバーボッシュ法など）には耐圧容器が不可欠である点や、かつて肥料として植えられていた蓮華が化学肥料の普及により減少した事例を通し、工業製品の量産性や工業化学における人とのつながりの大切さを理解した。 続いて、ワークショップでは、高圧環境を実現するための具体的手段について議論をした。1000気圧の圧力を生み出す方法として、私たちのグループでは高圧化学を選んだ。高圧化学とは、高圧下の物質構造や性質、化学反応を研究する分野であり、ダイヤモンドやセラミックスの製造、アンモニア合成やポリエチレンの重合などに利用されている。これを支える技術が高圧反応器である。高圧反応器は高エネルギー環境を作り出し、安全に管理するコンポーネントのシステムであり、圧力と温度を利用して通常では反応が遅い、あるいは不可能な化学変換を促進する役割を担う。 最後に、復習では、復水器について調べた。復水器は、タービンで仕事を終えて排出された低圧の湿り蒸気を冷却し、飽和水に戻す装置である。方式には水冷式と空冷式があり、水冷式はさらに表面復水器と混合復水器に分けられる。水冷式は水資源が豊富な場所の発電所で、空冷式は水資源が乏しい場所の発電所でそれぞれ使用されていることを整理した。
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A.まず、講義では、生体内におけるイオンの均衡や、資源の回収技術について学んだ。生体内においてカリウムイオンと対をなすのはナトリウムイオンやカルシウムイオンである。日本の塩化ナトリウム回収は主に海水からの抽出に依拠しており、「海水濃縮」技術が用いられている。これは空気中からアンモニアを得るハーバー・ボッシュ法のように、身近な環境物質から特定の成分を回収する技術体系の一環である。これらを通じ、化学物質の回収プロセスと産業・生体における重要性を理解した。 続いて、ワークショップでは、ソーダ工業製品における二酸化炭素排出係数の実態と削減可能性について議論した。私たちのグループではソーダ工業を対象とし、塩水電解による苛性ソーダの製造過程で消費される電力が主たる排出源であることを確認した。さらに、副生する石灰の供給に必要な石灰石の焼成に伴う脱炭酸反応も間接的な排出源となる。二酸化炭素排出係数はソーダ灰で0.41トン、水酸化ナトリウムで1.1トンであり、業界全体での削減ポテンシャルは年間650トンに達することを整理した。 最後に，復習では、関連する技術として電気透析や多重効用蒸発装置の仕組みと用途を調査した。電気透析装置はイオン交換膜と直流電流を用いて水溶液中のイオンを選択的に脱塩・濃縮・精製する技術であり、多重効用蒸発装置は熱源を利用して廃液を高効率で濃縮・減容化する装置である。この電気透析技術は身近な食品分野にも応用されており、食塩濃度の高い醤油の脱塩工程において、18％の食塩濃度を9％以下に抑える減塩醤油の製造などに利用されていることを確認した。
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A.まず、講義では、鉄の歴史的変遷と製法について学んだ。弥生時代の稲作における鍬の利用から土地争いによる刃や剣の誕生を経て、現在では鉄やセラミックスを用いた刃物が活用されている。鉄の生産方式には、バッチ生産である「たたら」と、大量生産が可能な連続生産である「高炉」が存在する。高炉においては、コークスと鉄鉱石を投入して銑鉄を得る仕組みが用いられている。これらの知識を通じ、古代から現代に至る鉄の技術革新と産業的な量産化のプロセスについての理解を深めた。 続いて、ワークショップでは、鉄の応用製品として生活を支える鉄フライパンを取り上げ、その特性について議論した。鉄フライパンは高温調理や高い蓄熱性を持ち、油が馴染むことで非粘着性が向上し半永久的に使用できる特徴がある。テフロン加工のフライパンと比較すると、テフロン側には接着剤として用いられるPFASの環境・健康への影響や高温時のコーティング剥離リスクが指摘されているのに対し、鉄フライパンにはそうした懸念が存在しないという明確な優位性を整理した。 最後に、復習では、鉄の合金であるカーボンスチールと高温下の温度測定技術について調査した。カーボンスチールは炭素を含有する汎用鋼であり、H形鋼や橋桁などの建材から機械部品、工具類まで幅広く利用されている。また、熱せられた鉄の測定では直接接触による機器損傷を防ぐため、物体が発する赤外線量を利用した非接触の放射温度計が用いられる。さらに、対象の温度帯に応じた波長の選定や、溶解金属に対するサーモグラフィの適用など、適切な計測手法の重要性を確認した。
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A.まず、講義では、無機工業における身近な自然資源の活用と金属材料の特性について学んだ。空気からの窒素回収や海水からのナトリウム精製など、資源加工は生活を支える一方で廃棄物を発生させ、環境破壊を伴う側面があることを理解した。また、鉄やアルミニウム、銅、チタンといったベースメタルのうち、非鉄金属や軽金属に分類される材料の性質を整理した。例えばお菓子の袋に用いられるアルミニウムは、酸素や紫外線を遮断して油脂の劣化を防ぐ役割を果たしており、材料特性が身近な用途に適応されていることを確認した。 続いて、ワークショップでは、日本の化学工業の先駆者である高峰譲吉の功績について議論した。彼はタカジアスターゼやアドレナリンを発見したほか、東京人造肥料の設立や黒部での電源開発・アルミニウム精錬事業に尽力した。人々の食を支える肥料生産や、蘇生医療に不可欠なアドレナリンの発見、軽量で有用なアルミニウムの国産化への挑戦を通じ、彼が農業や医療、産業の基礎形成に深く貢献した人物であることを確認した。 最後に、復習では、金属の合金技術や製造コスト構造について調査した。軽量高強度のジュラルミンや、高導電性と磁性を兼ね備え精密電子部品に用いられる磁性銅合金、安価でハンダ付け性に優れるスズめっきの有用性を整理した。さらに、アルミニウム精錬における電気量原単位（14,000kWh/t）から缶1個あたりの電気代を算出すると、高コストな日本での精錬は輸入に対して不利である。国内精錬に固執せず、他分野へ資源を集中させる産業戦略の重要性を考察した。
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A.まず、講義では、鉄の製錬プロセスや窯業・無機材料の特性について扱った。高炉による鉄の連続・大量生産では、熱の保持と原料供給の継続が極めて重要であり、原料間の密度差と重力を利用してそのプロセスが成立していることを理解した。また窯業材料に関し、セメントが常温で硬化する性質を持つ一方で、レンガは多孔質ゆえの吸水と凍結膨張により割れる課題があり、寒冷地では屋根材が瓦からトタンへ変化した背景を分析した。さらに耐熱性の面では、プラスチックが200℃程度で変形するのに対し、ガラスは1300℃に耐えうる優れた特性を持つことを確認した。 続いて、ワークショップでは、高温加熱技術と窯業製品の製造プロセスについて議論を行った。製品として陶器を取り上げ、その焼成に用いられる陶芸用電気窯の仕組みを検証した。この装置は炉内6面に配置されたカンタル線を発熱ヒーターとして利用することで、最大1300℃に達する高温環境を効率的に実現していることを確認した。 最後に、復習では、セラミック材料と金属材料の違いについて調べた。セラミックス材料としてジルコニアセラミックスを選び、金属材料として鉄を選んだ。まず、ジルコニアセラミックスの密度は約5.8 g/cm^3であり、熱伝導率は3 W/(m・K)であり、電気的特性の体積抵抗率は20℃で10^14 Ω・cmであり、耐破靱性は6 MPa・m^(1/2)ある。次に、鉄の密度は約7.8 g/cm^3であり、熱伝導率は80 W/(m・K)であり、電気的特性の体積抵抗率は20℃で10^(－7) Ω・mであり、耐破靱性は150 MPa・m^(1/2)である。最後に、ジルコニアセラミックスは、工業用刃物、ポンプ部品、ダイス、ハサミ、包丁、耐磨耗部品などに用いられており、鉄は建設、輸送、機械、日用品など幅広い分野で用いられている。ジルコニアセラミックスと鉄では耐破靱性が圧倒的に異なり、鉄の方がジルコニアセラミックスよりも大きい値となっている。
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A.
A.未解答
A.まず、講義では、電気と物質のサプライチェーンの相互関連性について扱った。電気エネルギーは発電所から送電網を経て供給されるが、その製造プロセスは物質循環と深く結びついている。具体例としてセメントの生産を整理した。セメントは石灰石や粘土、珪砂、スラグ等を原料とし、地中から回収される炭酸カルシウム（石灰石）を基盤とするが、製造過程において火力発電所で生じる石炭灰が有効利用されている。これにより、電気と物質のサプライチェーンが不可分に接続している構造を理解した。 続いて、ワークショップでは、電力のサプライチェーンとそれに関連する機能性材料について議論を行った。電気の供給過程を確認した上で、関連材料として半導体を取り上げた。半導体には単一元素で構成されるシリコン等の「元素半導体」と、2種類以上の元素が結合した窒化ガリウム等の「化合物半導体」の2種類が存在することを確認し、それぞれの特徴と役割について検証した。 最後に、復習では、自主発電設備を持つ製紙工場とスーパーごみ発電の仕組みを調べた。製紙工場では、パルプ製造時に生じる黒液や木皮を燃料にコジェネレーションシステムを稼働させ、電力と乾燥用蒸気を高効率に生み出す循環構造を持つことを確認した。一方、スーパーごみ発電は蒸気の再加熱や分別の徹底により発電効率を高め、余熱供給を含めたエネルギーの多角的利用を実現している点を整理した。
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A.まず、講義では、サプライチェーンにおける上流から下流への流れや無機・有機材料の特性について扱った。清涼飲料水においては、冷温下での甘味が強い果糖が適するものの、分離コストの関係で液糖や砂糖が利用される現状を確認した。また、原料調達の観点から植物由来の砂糖は石油精製より安価かつ消費者心理に優れる点を整理した。さらに、天然の無機繊維であるアスベストを取り上げ、その優れた特性の反面、難分解性ゆえに環境や人体へ及ぼす影響について分析した。 続いて、ワークショップでは、繊維から製造される工業製品としてグラスウール断熱材を選び、そのサプライチェーンを議論した。リサイクルガラス等を1200℃～1400℃の高温炉で溶解し、遠心力によって綿状の繊維を形成する。これに接着樹脂を吹き付けてマット状に成形・乾燥させるプロセスを確認した。この一連の製造工程を通じ、無機繊維材料が窯業分野の技術によって支えられている実態を検証した。 最後に、復習では、木材パルプを起点とする製紙産業と、アスベストやガラス繊維の材料特性について調べた。製紙における蒸解・漂白工程は薬品化学工業と密接に関わっており、生活紙の供給や古紙循環を支えている。一方、断熱材等に用いられるガラス繊維は優れた耐熱性や引っ張り強度、安価さを持ち、低損失性が求められる光ファイバーとして現代の高度情報通信基盤に不可欠な役割を果たしていることを整理した。
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A.まず、講義では、自動車の製造工程や工業における生産形態の分類について扱った。自動車はプレス、ボディ、塗装、組立、検査の流れを経て製造され、物体を製造する「組立型」と、物質を加工・生産する「プロセス型」の違いを理解した。また、鉄の最大の弱点である「錆びやすさ」を克服するために、電着塗装などの高度な表面処理技術が不可欠であることを確認した。 続いて、ワークショップでは、自動車の排ガス浄化システムとその触媒技術について議論を行った。排気ガスの浄化には、プラチナやパラジウム、ロジウムといった貴金属触媒が活用されており、組立工程において車両へ組み込まれていることを確認した。さらに、これらの希少な貴金属材料は、天然資源からの採取に加え、使用済み自動車からのリサイクル回収（都市鉱山）によって持続的に確保されている実態を検証した。 最後に、復習では、燃料の特性評価指標やエンジンの構成材料について調べた。ガソリンのアンチノック性を示すオクタン価や軽油の自己着火性を示すセタン価の定義を整理し、ナフサ由来のガソリンにおける適正な燃料選択の重要性を確認した。また、熱エネルギーを機械エネルギーへと変換するエンジンには、鉄鋼業や窯業で製造された鉄、アルミニウム合金、セラミックスなどの無機材料が適材適所で組み合わされていることを整理した。
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A.まず、講義では、シュメール文字から始まる印刷の歴史（木版・活版・石版・デジタル）や、関東大震災を契機としたラジオの普及など社会的背景を学んだ。また、凸版・凹版（グラビア）・平板（オフセット）・スクリーン印刷の仕組みや、PS版・CTP版といった版材の進化も扱った。後半では現代のプリント配線技術に加え、10nm（原子100個分）という極微細な領域での半導体製造におけるフォトレジストやウエハーの活用、微細加工とクリーン環境の重要性について解説された。 続いて、ワークショップでは、半導体の製造プロセスとその課題について調べた。高純度シリコンインゴットから切り出したウェハ表面に膜を形成し、フォトレジストの塗布、露光、現像、エッチング、イオン注入を繰り返すことで微細な回路を構築する工程を確認した。最後にチップ切断とパッケージングを経て製品化される一連のプロセスを整理した。また、技術面における微細化の物理的限界や、製造拠点・サプライチェーンが特定の地域に偏在している構造的リスクといった現代の課題について検証した。 最後に、復習では、複合機やプリンターに応用されるコピーの原理と光半導体の材料特性について調べた。帯電させた感光体ドラムへの光照射による静電潜像の形成、トナーの吸着・転写・熱定着に至るプロセスを確認した。また、暗所で絶縁体、光照射下で導体となる光半導体の性質を理解し、現在は樹脂に電荷発生・輸送材料を混合した有機感光体が主流であることを整理した。さらに、アルミニウム円筒を感光液から一定速度で引き上げる浸漬塗布法により、均一な薄膜が形成される製造技術を学んだ。
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A.まず、講義では、日焼け止めや有機半導体、印刷などに使われる顔料・染料といった色素材料について扱った。カラー印刷におけるCMYKや、パール・メタリック印刷の仕組み、顔料の分散の重要性に加え、ホルムズ閉鎖の影響を受ける有機溶剤（分散媒）の事情に触れた。さらに、スマートフォン（有機EL）やカメラのカラーフィルターの仕組み、三原色の波長域と人間の色の感じ方についても解説された。最後に、カラーフィルターに用いられる染料と顔料の特性について、耐光・耐水性や発色・定着性などの長所・短所を比較してまとめた。 続いて、ワークショップでは、カラーフィルターの構成要素と加工技術について調べた。フィルターには赤・青・緑からなる原色カラーフィルターと、シアン・マゼンタ・イエロー・グリーンからなる補色カラーフィルターが存在することを確認した。これらの色素材料には優れた分光特性、耐久性、透明性、絶縁性、加工性が要求される。これを実現するため、微細パターニング技術や光漏れを防ぐブラックマトリクスの配置、さらにはCOA技術やオンチップ技術といった最先端の製造手法が駆使されていることを検証した。 最後に、復習では、伝統文化における色彩の意味合いと、カメラ構成材料の技術的工夫について調べた。七夕の五色（青・赤・黄・白・黒/紫）がそれぞれ徳や感謝、信頼、決意、知恵などを象徴している文化的背景を整理した。また、光学機器材料としてITOガラスを取り上げ、高い透明性と導電性、均一な成膜や耐久性が求められることを確認した。これらの特性を達成するためにスパッタリング法が採用され、酸素濃度の精密制御や微細な結晶構造の制御、均一成膜を実現する技術的工夫が施されていることを理解した。
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A.まず、講義では、絵の具や墨の製造における混合技術（対流・せん断・拡散、ロールミル）やバインダーの役割について学んだ。また、マッチの頭薬や側薬（赤リン等）の組成、硫黄の臭いを防ぐ脱硫マッチの仕組み、動物の骨や皮由来のコラーゲンである「にかわ」の工業的特徴に触れた。さらに、ワインから得られる圧電材料のロッシェル塩や、カメラフィルムの乳剤（銀塩写真）、磁気記録テープの材料（酸化鉄やPVDF）、そして電池の粉体混合や化学反応についても詳しく解説された。 続いて、ワークショップでは、クリスタルイヤホンの作動原理と使用材料について調べた。このイヤホンは超高インピーダンスという電気的特性を持ち、加えられた電圧や歪みを電気信号に変換する圧電効果を利用して作動することを確認した。また、その材料には代表的な圧電材料であるロッシェル塩や、チタン酸ジルコン酸鉛（PZT）などの強誘電体セラミックスが使用されていることを検証し、材料の結晶構造と機能性の関係について理解を深めた。 最後に、復習では、音響トランスデューサーであるコンデンサーマイクと、二次電池であるニッケル水素電池の構成材料について調べた。コンデンサーマイクは振動板と固定極で構成され、振動板には軽量性と高い導電性が求められるため、プラスチックフィルムの表面に金を蒸着する技術が採用されていることを確認した。一方、ニッケル水素電池の構造を整理し、プラス・マイナス極板やセパレーター、水素吸蔵合金板をはじめ、ニッケルめっき鉄缶や絶縁チューブ、ガス排出弁といった多様な材料と部品が精密に組み合わさることで、安全性と高い放電特性が両立されていることを理解した。
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A.まず、講義では、カップ麺の製造に使われるニーダーなどの混合・練合機械や、化学工業における装置産業としてのスケールアップ（ラボから量産への過程）について学んだ。また、装置が大きくなるにつれて比表面積が減り冷却効率が低下する問題や、フーリエの法則に基づく熱の伝わり方（熱放射・対流・拡散）を解説した。さらに、ソバの連続生産や、常温・常圧で行うビールのプロセスフロー、日本酒・ワイン・ビールにおけるでんぷんからの糖化・エタノール発酵の工程の違いについて比較・解説された。 続いて、ワークショップでは、伝統的な発酵食品である日本酒の醸造・保存プロセスと使用材料について調べた。日本酒の保存や熟成には、清潔さや耐食性に優れたステンレス製やホーロー製の容器が現代では広く用いられており、伝統的な酒蔵においては木製の酒樽等も活用されていることを確認した。特に耐食性や強度が求められる金属材料の精製・改質には、無機工業化学の反応プロセスや材料制御技術が深く寄与していることを検証した。 最後に、復習では、身近な工業製品であるペットボトル飲料水の製造プロセスと、医薬品（カロナール）の製造工程について調べた。飲料水においては採水・ろ過・殺菌を経て、PET樹脂やガラス、アルミニウムなどの最適な素材で作成された容器へ充填・密封するプロセスを整理した。また、カロナールの製造においては、主成分であるアセトアミノフェンの合成と精製を行う「原薬製造工程」と、粉砕・混合・打錠・コーティング・包装を行う「製剤化工程」に大別され、厳格な品質管理のもとで大量生産が実現されていることを理解した。
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A.まず、講義では、食品の保存技術や現代社会における工業製品の役割について扱った。急速冷凍のプロセスにおいては、生成される氷結晶の粒子サイズを小さく抑えることが品質維持に重要であることを学んだ。また、冷凍乾燥（フリーズドライ）技術などの高度な加工プロセスや、人々の生活が数多くの工業製品によって根本から支えられている実態について理解を深めた。 続いて、ワークショップでは、人間が生活を豊かにするために行う「ものづくり」の本来の目的と、それが社会や環境にもたらす二次的な影響について議論を行った。身近な工業製品としてペットボトルを取り上げ、その高い利便性が生活を豊かにした一方で、不適切な廃棄による海洋プラスチックごみ問題や、微細化したマイクロプラスチックを水生生物が摂取し生態系を通じて人間に還元されるという環境・健康上の思わぬ影響について検証した。 最後に、復習では、人類におけるものつづくりの技術や文化の継承プロセスについて調べた。技術や知識は、言葉による説明や実際の作業を通じた実践的な指導によって代々伝承されてきたことを整理した。年長者から若者へと作業手順や知恵が受け継がれ、それがさらに次の世代へと継続的に引き継がれていく歴史的・社会的メカニズムについて考察した。
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A.「052【課外報告書】灰汁抜きをして、山菜料理を楽しもう」 出谷一樹 8月4日 キーワード：重曹 要旨：時期的な制約からフキを選択し、塩を用いた板ずりや茹で上げ、冷水へのさらしといった丁寧な灰汁抜きおよび加熱調理の実践を試みた。その結果、非常に柔らかく口の中で崩れるような食感の山菜料理に仕上げることができた。この良好な食感は、適切な下処理と加熱工程によって繊維が和らいだためであると考えられる。 灰汁抜きを活用した料理として、フキを選んだ。理由としては、時期的にフキ以外の山菜が見当たらず、選択肢がフキしかなかったためである。そして、フキ特有の強い灰汁やえぐみを抜くため、まずは塩を用いて板ずりを行い、熱湯でしっかりと茹でた。その後、すぐに冷水にさらしてアクを抜き、皮をむいてから食べやすい長さに切り分けて調理を行った。実際に食べた感想としては、とても柔らかく、口に入れると崩れる感じであった。想像以上に口当たりがよく、食べやすい仕上がりとなった。この理由としては、適切な手順で丁寧な灰汁抜きと加熱調理を行ったことが大きく影響していると考えられる。適切な下処理が繊維を和らげ、あのような食感を引き出すために極めて重要であると実感した。中でも、一番大きな理由としては、加熱のしすぎだと考える。通常は1分のところを10分ほど加熱をしてしまった。
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A.「069【課外報告書】古漬け(ひと月以上の漬け込み必須)を楽しもう」 出谷一樹 8月4日 キーワード：塩 要旨：乳酸発酵を活用した代表的な漬物であるきゅうりの古漬けを選び、塩を用いた本漬けまでの下漬け工程と、1ヶ月以上にわたる長期の漬け込み、およびその後の加熱・冷却処理を実践した。 乳酸発酵を活用した漬物を実際に作って食べるため、今回はきゅうりの古漬けを選択した。身近な野菜を用いて長期間発酵させることで、保存性と独特の風味、食感の変化がどのように現れるのか興味があったためである。 まず、きゅうりを切って容器に並べ、塩をまぶす作業を繰り返した。最後に残りの塩をふりかけ、塩水（200ミリリットルの水に塩22グラム）を加えてから、ラップを密着させて重しを載せ、冷蔵庫で保管した。七日後に一度漬汁を捨てて容器とキュウリを洗い、水分を拭き取った上で、33グラムの塩を使って再度同様の手順で本漬けを行い、1ヶ月間冷蔵庫で保管した。その後、沸騰したお湯に5秒間湯がいてから20分間冷水にさらして仕上げた。 完成した古漬けを試食したところ、長期の塩蔵と乳酸発酵によってきゅうり全体がしっかりと引き締められており、独特の深みのある風味と、噛みごたえのある食感を楽しむことができた。また、最後に熱湯で軽く湯がくことで、過剰な塩分が適度に抜けて食べやすくなった。 なぜこのような食感や風味になったのかを考察する。長期間の漬け込みによって乳酸発酵が十分に進行し、きゅうりの細胞内の水分が抜け出て組織がキュッと引き締まったと考えられる。さらに、適切な塩分濃度と重しによる圧力が均等にかかったことで、組織の崩れを防ぎつつ、保存性と旨味を高めることができた。
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A.「051【課外報告書】人絹(ビスコースレーヨン)発祥の舞台の聖地巡礼をしよう」 出谷一樹 8月4日 キーワード：人絹 要旨：人絹（ビスコースレーヨン）発祥の舞台である米沢市御成山公園の人織工業発祥の地石碑や、米沢高等工業学校本館にある認定化学遺産第005号『ビスコース法レーヨン工業の発祥を示す資料』の現地を訪れ、当時の様子を偲ぶ聖地巡礼を行った。日本の産業革命期における山形大学工学部前身の米沢高等工業学校の役割と、化学工業の歴史的意義について調べ、その学びをまとめた。 人絹発祥の地である山形県米沢市には、日本の近代化学の歴史が息づいている。米沢高等工業学校の教授・秦逸三は、木材パルプから世界に先駆けてビスコースレーヨン（人造絹糸）の工業化に成功した。これがのちの帝人誕生へとつながり、日本の産業史において大きな転換点となった。そして、山形大学工学部のキャンパスに残る旧本館や秦逸三教授記念室には、当時の実験器具や国内最初期の貴重な人絹糸が展示されている。天然繊維に依存していた「軽工業」から、科学技術で素材を創り出す「化学工業」へと日本の産業構造をシフトさせた、まさに大学発ベンチャーの原点と言える歴史的聖地である。 また、日本の産業革命期、山形大学工学部の前身である米沢高等工業学校は、生糸や綿花中心の「軽工業」から脱却し、日本を「化学工業国」へと導く重大な役割を果たした。秦逸三は、木材パルプから世界最先端のビスコースレーヨン（人造絹糸）を製造する基礎技術を確立した。この研究成果をもとに民間企業との共同で工業化が成し遂げられ、のちの帝人誕生へとつながる日本初の「大学発ベンチャー」が生まれた。
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A.「【予習報告書】00-00 準備した教材について報告してください」 出谷一樹 8月4日 キーワード：教科書 授業で使用する教科書3冊を用意した。 ・イラスト図解 工場の仕組み ・現代の電気化学 ・最新工業化学
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A.はい 製品を作るということは、ゴミを作ることと同じだということを学んだ。しかし、このような意識は、全くなかった。そのため、将来、環境汚染につながらないような製品を作っていきたい。
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A.
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A.
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A.
A.未解答
A.① 講義では、塩化ナトリウムやカセイソーダははじめとする無機塩類・酸・アルカリの製造プロセスについて学んだ。日本における海水からの塩づくりや電気透析法の仕組み、そして「混ぜるより分離の方が大変」という分離技術の重要性を理解した。さらに、フッ素系イオン交換膜を用いたソーダ電解法により、効率的にカセイソーダを製造する工業プロセスについて知見を得た。 ②写真撮り忘れ ③ 講義で学んだ電気透析法やイオン交換膜法ソーダ電解を踏まえ、個人で工業用分離技術と省エネルギー化について復習および考察を行った。海水から有用物質を取り出す工程において、膜分離技術はエネルギー消費を抑えた高度な濃縮を可能にする。持続可能な化学工業の実現に向け、高耐久性フッ素樹脂膜の開発や電解槽の構造最適化が重要であるという理解を深めた。
A.未解答
A.①講義では、日本の科学技術史における高峰譲吉の業績と、各種金属材料の特性や精錬技術について学んだ。高峰譲吉はタカジアスターゼの発明やアドレナリンの抽出・結晶化、人造肥料の開発に貢献し、起業家としても国民的化学研究所の創設やワシントンへの桜の贈呈など国際親善にも尽力した。また技術面では、鉄、銅、アルミ等の金属特性や、純度を高める電解精錬プロセス、アルミホイルの熱圧着や超音波加工の技術を理解した。 ② 本ワークショップでは、高峰譲吉の化学者・起業家としての多大な功績と、工業用金属材料（鉄・銅・アルミニウム等）の精錬・加工技術について議論した。アドレナリンの分離技術に見られる化学的アプローチや、金属の電解精錬・圧着加工技術の意義を共有した。多様な視点を踏まえ、基礎化学の産業応用と技術革新が社会発展に果たす重要性についてグループとしての結論をまとめた。 ③ 講義で学んだ高峰譲吉の業績や金属精錬技術を踏まえ、個人で高純度金属材料の分離・精製プロセスについて復習および考察を行った。アドレナリンの抽出結晶化のように、目的物質を高純度で分離・精製する技術は、現代の化学工業や電解精錬プロセスにも共通する重要な基礎である。工業的な生産効率を高めつつ高機能な金属材料を製造するための化学工学的アプローチについて理解を深めた。
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A.① 講義では、窯業やケイ酸塩工業を中心に、陶磁器やガラス、セラミックスの特性について学んだ。ガラスが約1,300℃の高温加熱で加工されるのに対し、プラスチックは約200℃で軟化するなど、素材による耐熱性の違いを理解した。また、加熱における単位操作や反応操作の概念に加え、マーガリンやジャム、セラミックススラリーに見られるチキソトロピー（流動特性）の現象、そしてクラシックセラミックスからニューセラミックスへの進化について理解を深めた。 ②写真撮り忘れ ③ 講義で学んだ窯業技術やチキソトロピー特性を踏まえ、個人でニューセラミックスの応用可能性について復習および考察を行った。伝統的な陶磁器から発展したニューセラミックスは、高い耐熱性や機械強度を持ち、電子部材や構造材料として広く活用されている。セラミックススラリーの流動性を制御し、焼成プロセスを精密に行う技術が、次世代の高機能材料開発において極めて重要であると理解を深めた。
A.未解答
A.① 講義では、デジタルカメラを例に製品を支える素材とサプライチェーンについて学んだ。レンズのガラス、半導体のシリコン、配線の金・銅、バッテリーのリチウムやコバルト、外装のアルミなど、1つの工業製品は多様な無機・有機材料から構成されている。また、資源から原料・物質を経て製品に至るサプライチェーンの流れや、BtoBとBtoCといった産業構造の基礎を理解した。 ② 本ワークショップでは、デジタルカメラを構成する部材（シリコン、金、銅、リチウム等）とサプライチェーンの仕組みについて議論した。原料調達から製品化に至る各プロセスの重要性や、BtoB・BtoC市場における材料メーカーの役割を共有した。多様な視点を取り入れ、複雑なサプライチェーンの最適化と資源の安定確保が製造業において不可欠であるというグループの結論を得た。 ③ 講義で学んだサプライチェーンや電子部材の構成要素を踏まえ、個人でレアメタル等の資源循環について復習および考察を行った。デジタルカメラやスマートフォン等の製品にはリチウムやコバルトなどの希少資源が欠かせない。製品の安定供給と持続可能性を高めるためには、サプライチェーンの効率化だけでなく、使用済み製品からの都市鉱山リサイクル技術の確立が重要であると理解を深めた。
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A.①講義では、電力供給を支えるユーティリティ設備とそれに用いられる無機材料について学んだ。風力発電のブレードには軽量・高強度なガラス繊維や炭素繊維の複合材料が使用され、発電された電気を送るOFケーブルには導線、絶縁紙、絶縁油による高度な絶縁技術が施されている。また、送電線を支える碍子等のセラミックスや、導電性に優れる銅・アルミといった金属材料が電力インフラを支えていることを理解した。 ② 本ワークショップでは、風力発電の構造と送電設備における材料工学の役割について議論した。風車ブレードに使われる複合材料（GFRP/CFRP）や、OFケーブル・碍子などの送電部材に求められる耐久性・絶縁性について理解を深めた。多様な意見を共有し、再生可能エネルギーの安定供給には環境に応じた最適な材料選定が不可欠であるというグループとしての結論をまとめた。 ③ 講義で学んだ風力発電や送電インフラの技術を踏まえ、個人でエネルギー変換とインフラ部材の耐久性について復習および考察を行った。特に洋上風力発電など過酷な環境下では、塩害や風圧に耐えうる高機能セラミックスや複合材料の活用が鍵となる。再生可能エネルギーの普及拡大に向け、高効率な送電技術と長寿命な材料開発を両立させる重要性について知識を深めた。
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A.① 講義では、紙や繊維の主成分であるセルロースの化学構造とパルプの製造プロセスについて学んだ。セルロースはグルコースが重合した炭水化物であり、紙の原材料となる木材からパルプを取り出す過程では、水酸化ナトリウム（\text{NaOH}）等を用いたアルカリ処理（アク抜き）によってリグニン等の不要成分を除去することが重要である。木材資源から可柔性や強度を持つ紙・繊維材料を得る化学的アプローチの基礎を理解した。 ② 本ワークショップでは、パルプや紙、繊維の原料となるセルロースの物性と加工技術について議論した。木材からの薬品処理（$\text{NaOH}$等）によるパルプ化や、トイレットペーパー等の生活必需品を支える繊維材料の役割について意見を交わした。多角的な視点を取り入れつつ、持続可能な木材資源の利用と高品質な紙製品の供給体制を支える工学技術の意義についてグループとしての考えをまとめた。 ③ 講義で学んだセルロースやパルプの加工技術を踏まえ、個人で紙資源の代替・循環技術について復習および考察を行った。トイレットペーパーなどの使い捨て紙製品は生活に不可欠であるが、原料調達や加工時の環境負荷が課題となる。セルロースの化学的性質を維持しながら古紙リサイクル率を高める技術や、非木材パルプの活用といった持続可能な資源循環の可能性について理解を深めた。
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A.①講義では、自動車の製造プロセスとそこに活かされる化学工学や熱力学の基礎について学んだ。自動車の製造はプレスからボディ形成、塗装、組立、検査へと進むが、鉄の最大の問題点である酸化・腐食を防ぐために電着塗装などの高度な防錆技術が用いられている。また、作動流体や気体の状態方程式、逆カルノーサイクルをはじめとする各種熱サイクル（ディーゼルやブレイトン等）の理論が、エンジンの熱効率向上に深く関わっていることを理解した。 ② 本ワークショップでは、自動車製造における電着塗装などの防錆技術と、各種熱サイクル（ディーゼル、ブレイトン等）によるエネルギー変換について議論した。物体から物質への視点転換や熱効率向上に向けた工学的工夫について考えを共有した。多様な視点を取り入れつつ、材料特性の活用とエネルギー効率の追求が持続可能な製造に不可欠であるというグループの結論を得た。 ③ 講義で学んだ自動車の製造プロセスや熱力学サイクルを踏まえ、金属材料とエネルギー変換について個人で復習および考察を行った。自動車製造では鉄の腐食を防ぐ電着塗装などの表面処理技術が不可欠である。また、逆カルノーサイクルや内燃機関の熱効率の理解を通して、資源の有効利用と環境負荷低減に向けた化学工学的アプローチの重要性を認識した。
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A.①印刷技術??紀元前3500年前 最後の記録媒体??粘土板 アルミニウム板 ② 発光ダイオード（LED） さらなる発光効率と高出力化の向上 製造コストの削減 レアメタルの安定確保 LED 地域特有の環境問題 ③ 講義で学んだ印刷技術（微細加工や光機能材料）を踏まえ、デバイス製造における応用課題について個人で復習および考察を行った。LEDをはじめとする電子デバイスの製造には、フォトレジスト等の高度な印刷・転写技術が欠かせない。さらなる高効率化や製造コスト削減を図る中で、レアメタルの安定確保や排液・廃棄物など地域特有の環境問題へ配慮した、環境調和型のプロセス開発の重要性を再確認した。
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A.①【混合工程】 ホッパー投入、せん断混合、拡散混合 炭素粉＋分散媒（SUS容器でのMixing） バインダー添加 ? Mixing ? せん断混合 ? ロールミル 【マッチの組成】 頭薬 塩素酸カリウム：酸化剤 硫黄 / 硫化アンチモン：燃料（可燃物） ガラス粉 / 珪藻土 膠（にかわ）、着色料 側薬 赤リン：発火剤 硫化アンチモン：燃焼補助剤 ガラス粉、バインダー 【脱硫マッチ（頭薬組成）】 塩素酸カリウム 硫黄の代わりにロジンエステル ガラス、珪藻土 ②写真撮り忘れ ③ 講義で学んだマッチの組成や混合プロセスを踏まえ、個人で工業的な粉体・液体混合技術について復習および考察を行った。特にロールミルやせん断混合といった混練プロセスは、製品の品質均一化において重要であると実感した。また、環境負荷を抑えた脱硫マッチのように、従来の化学組成を代替材料で工夫する技術開発の方向性について知識を深めた。
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A.①化学工業??装置工業 ニーダー??ラーメンなどをこねる機械 ビールの作り方 麦芽??精選??糖化??ろ過??冷却… ② 西造用・貯蔵用容器：耐食性がラスとステンレス鋼 ステンレス鋼（合金）：食塩による積食を防ぐ ガラス＝内容物との反応が全くない ③ 食料危機や環境問題に対応するためには、単に大量生産を行うだけでなく、ステンレス鋼のような高耐久・高耐食性材料を用いた高効率な製造プラントの導入や、フードロスを削減する高度な保存技術の活用が不可欠である。工学的な観点から持続可能な食の供給体制を支える重要性を再認識した。
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A.生活の向上と効率化： 暮らしを豊かで便利にし、労力を減らして楽をするため。 欲求と探求心の追求： 際限のない人間の欲求や向上心、興味を満たすため。 夢の実現と自己表現： 頭の中の想像や夢を形にし、自分自身を表現するため。
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A.①講義の再話 今回の講義では、自然科学の化学と工学の化学の違いについて学んだ。自然科学の化学は、物質の本質や理論を探究、解明することを目的とする学問であるのに対し、工学の化学は、自然科学によって得られた知識を活用して、生活に役立つ技術や製品を生み出すことを目的としている。 ②発表の要旨 自分たちの班では、自動車について調べた。1769年に、初めての自動車である「蒸気自動車」が誕生し、1886年に「ガソリン自動車」が誕生、1900年に量産が可能となった。自動車の主な部品として、エンジン、トランスミッション、タイヤ、ブレーキ、サスペンションなどがある。今後の自動車の課題として、コストダウンなどが挙げられる。 ③復習の内容 今回の講義を通して、自然科学の化学と工学の化学は、研究の目的は違うものの、互いに密接に関係していることがわかった。自然科学は物質や現象の本質を明らかにし、工学はその知識を活用して人々の役に立つものづくりを行う学問である。また、工学では、製品の性能や品質だけでなく、生産効率やコスト、安全性、環境への影響なども考慮しながら研究を進める必要があることがわかった。
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A.①講義の再話 今回の講義では、温度や圧力の計測と制御について学んだ。化学反応では、温度や圧力によって物質の状態や反応速度、化学平衡が変化するため、これらを正確に把握することが重要である。温度計には、バイメタル温度計や熱電温度計、放射温度計などがあり、測定する環境、温度範囲によって使い分けられる。また、圧力計には、U字管マノメーターやブルドン管圧力計、ダイヤフラム圧力計などがあることを学んだ。 ②発表の要旨 自分たちの班では、「1000気圧を実現するには？」という課題に対し、「油圧式高圧機」について調べた。油圧式高圧機は、密閉された液体に加えた圧力が液体全体に伝わる「パスカルの原理」を利用する。また、ピストンの受圧面積の差を利用することで、高い圧力を発生させることができる。 ③復習の内容 今回の講義から、高温・高圧のプラントでは、わずかな条件の変化が反応や安全性に影響する可能性があるため、温度計や圧力計などによって状態を常に計測し、適切に制御する必要があるということがわかった。化学の反応原理だけでなく、それを大規模な生産へ結びつける計測・制御技術も工業化学の重要な要素であると理解した。
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A.①講義の再話 今回の講義では、生体内におけるカリウムに対抗する元素の働きや、製塩技術の地域ごとの違いについて学んだ。他国では岩塩から塩を採掘するのに対し、日本では海水から塩を取るなど、地理的条件によって違いがあった。また、イオン交換膜法に関連して、p169に記載されているフッ素化ポリマー構造を持つカチオン交換膜の仕組みについて学んだ。 ②発表の要旨 自分たちの班では、苛性ソーダ(カセイソーダ)を製造する際に、発生する二酸化炭素の量や、生産するのに必要な電力量を調べた。苛性ソーダ1トンを生産すると、およそ0.6～1.5トンほどの二酸化炭素が排出される。また、苛性ソーダ1トンを生産するのに必要な電力量は、約2100～2500kWhほどである。 ③復習の内容 復習として、電気透析について調べた。電気透析とは、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を組み合わせて、水溶液を濃縮や希釈する方法である。電気透析によって製造される工業製品には、乳児用粉ミルクが挙げられる。具体的には、乳児用粉ミルクに含まれる塩を取り除くのに、電気透析が用いられている。
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A.①講義の再話 今回の講義では、鉄を中心とした無機材料の歴史と製造技術について学んだ。鉄は強度や加工性に優れることから、石器時代から弥生時代まで、農具や武器、工具などに広く用いられてきており、現在は、高炉を利用して鉄鉱石をコークスで還元し、大量の鉄を生産している。また、鉄の弱点である錆を防ぐためのめっき技術や、クロムやニッケルを加えて耐食性を高めたステンレス鋼についても学んだ。 ②発表の要旨 自分たちの班では、鉄合金の性質と相図の関係についてグループで調査した。鉄と炭素からなる鉄‐炭素系状態図は、温度や炭素含有量によって形成される組織を示したものである。炭素量が多いほど強度が上がり、少ないほど加工しやすくなる。また、焼入れや焼戻しなどの熱処理によって組織を変化させることで、用途に応じた性能にできる。 ③復習の内容 今回の講義を通して、鉄が社会を支える最も重要な工業材料の一つであることを理解した。特に、鉄鋼材料は炭素量や熱処理の仕方によって性質を大きく変化させることができるため、様々な用途に対応できる材料であることがわかった。
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A.①講義の再話 今回の講義では、非鉄金属について学んだ。非鉄金属には、鉄より軽いという特徴を持つ、アルミニウムやチタンなどがある。特に、アルミニウムは軽金属であるため、新幹線や自動車の車両重量を減らすことができる。また、純度の高い金属ほど柔らかく、電気を通しやすい性質があり、電気伝導性が高い金属は熱伝導性も高いということを学んだ。 ②発表の要旨 自分たちの班では、日本の化学工業の発展に大きく貢献した高峰譲吉について調べた。高峰譲吉は、消化酵素であるタカジアスターゼを開発したことや、副腎ホルモンのアドレナリンの結晶化に成功したことで知られている。これらの研究成果は、日本の医薬品や化学工業の発展に大きく貢献した。 ③復習の内容 復習では、アルミニウムが新幹線などの輸送機器で広く利用される理由を調べた。アルミニウムは、軽量かつ耐食性に優れていて、車体を軽くして消費エネルギーを抑えられるというメリットがあることがわかった。また、電気伝導性や熱伝導性にも優れているため、電線や放熱部材などにも広く利用されていることがわかった。
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A.①講義の再話 今回の講義では、工業生産を支えるエネルギー資源や発電設備について学んだ。エネルギー資源には、太陽光や風力、水力などの再生可能エネルギーと、石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料がある。また、工場では製品の生産だけでなく、設備を動かすための電気や蒸気、水などのユーティリティが必要となることを学んだ。 ②発表の要旨 自分たちの班では、風力発電の構造と、送電設備における材料工学の役割について調べた。風力発電のブレード部分には、軽量・高強度なガラス繊維や炭素繊維の複合材料が使用されている。また、発電された電気を送るOFケーブルには、導線、絶縁紙、絶縁油による高度な絶縁技術が施されていることがわかった。 ③復習の内容 復習として、ユーティリティについて調べた。工場のユーティリティには電気、水、蒸気、燃料などがあり、それらを供給する設備には金属、セラミックス、コンクリートなど多くの材料が使用されている。また、廃棄物を焼却した際に発生する熱を利用して蒸気を作り、発電するごみ発電によって、廃棄物処理とエネルギー回収を同時に行う方法があることを学んだ。エネルギーを作るだけではなく、それを安定して供給し、できるだけ無駄なく利用することが工業生産や社会インフラを維持するうえで重要であると理解した。
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A.①講義の再話 今回の講義では、身近な紙や衣類がどのような材料や技術によって作られているかについて学んだ。紙の主成分であるセルロースは、植物由来の高分子であり、木材から作られるバージンパルプもその一例である。繊維には天然繊維、化学繊維、無機繊維があり、綿花は灰汁によるアルカリ処理で不純物を除去して利用されていた。 ②発表の要旨 自分たちの班では、ガラスについて調べた。ガラス繊維の主成分は二酸化ケイ素（SiO?）であり、二酸化ケイ素に炭酸ナトリウムや炭酸カルシウムを加え、高温で溶融して製造される。軽量で高強度、耐熱性や電気絶縁性にも優れているため、断熱材や複合材料の補強材など、幅広い用途で利用されている。 ③復習の内容 化学繊維と天然繊維の用途について調べた。天然繊維には綿、麻、羊毛、絹などがあり、吸湿性や通気性、肌触りの良さに優れるため、衣類や寝具、タオルなどの日用品に利用されることが多い。一方、化学繊維にはポリエステル、ナイロン、アクリルなどがあり、高い強度や耐久性、速乾性を持つため、スポーツウェアやアウトドア用品、自動車内装材、産業用ロープなどに用いられている。
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A.①講義の再話 今回の講義では、身近な工業製品の材料や製造方法について学んだ。絵の具は、顔料・樹脂・溶剤・添加剤を混合した後、高速ミキサーで攪拌し、さらにビーズミルや三本ロールミルを用いて顔料を細かく分散させることで、均一で滑らかな製品が作られる。また、安全マッチは頭薬と側薬を分離することで安全性を高めており、摩擦によって側薬中の赤リンが反応し、その熱で頭薬に含まれる塩素酸カリウムが分解して酸素を発生させ、硫黄や硫化アンチモンが燃焼することで着火する仕組みである。 ②発表の要旨 自分たちの班では、発電スピーカーに使われる資源や材料について調べた。まず銅や鉄、アルミニウム、ネオジムなどがあり、高分子材料としてポリプロピレン、ポリイミド、ウレタン、天然材料としてセルロース、ダンパーなどがある。 ③復習の内容 復習として、マッチについて調べた。マッチは、擦ることで化学変化を起こし、燃焼反応を示すが、これに用いられるのは、ロウとリンである。特にリンは、危険物として扱われており、危険物の1、2種に該当する。
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A.①講義の再話 今回の講義では、食品を安定して生産・保存するための食品工学について学んだ。食品の製造では、物質の移動が重要であり、拡散、放射、滞留などの現象を利用して加熱や乾燥、保存が行われている。また、ワインやビールなどの発酵食品では、酵母による発酵を利用した製造工程があり、二段階の発酵過程によって目的の品質を作り出している。食品工場ではプロセスフローダイアグラムによって製造工程を整理し、安全で効率的な生産を実現している。 ②発表の要旨 自分たちの班では、鋳造用・貯蔵用容器について調べた。鋳造用・貯蔵用容器は、ステンレス銅や耐蝕性ガラスによって作られることが多い。ステンレス銅には、食塩による腐食を防ぐ効果があり、耐蝕性ガラスは、内容物との反応が起こらない。 ③復習の内容 復習として、食品工学における保存技術について調べた。食品の保存には、低温保存、発酵、乾燥、加熱殺菌などさまざまな方法があり、それぞれ食品の性質に合わせて利用されている。特に味噌やワイン、ビールのような発酵食品では、微生物の働きを制御することが品質維持につながっている。
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A.①講義の再話 今回の講義では、カップ麺の製造技術などについて学んだ。カップ麺の具材には、真空凍結乾燥（フリーズドライ）が利用されており、食品を急速に凍結した後、真空状態で氷を昇華させることで水分を取り除き、風味や形状を維持できることを学んだ。また、カップ麺の蓋には紙やアルミ箔、ポリエチレンなどが組み合わされており、酸素や紫外線を遮断して品質を保持する役割を果たしていることを学んだ。 ②発表の要旨 「人はなぜ物を作らなければならないのか」について考えた。その結果、「欲求を満たすため」「生活を豊かにするため」「人間の身体能力の限界を補うための、『外部化した能力』とするため」などの意見が出た。 ③復習の内容 「人はなぜ物を作らなければならないのか」について、改めて考えた。その理由は、人々の負担を減らし、生活を豊かにするためだと考える。負担が減ることで人々の時間が増え、その時間を使って、また新しい物を作ることで、人々の生活は豊かになっていくのではないかと思った。
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A.【書誌情報】 題目：人絹（ビスコースレーヨン）発祥の地と米沢高等工業学校の見学 著者：佐々木悠杜 提出日：2026年8月1日 キーワード：ビスコースレーヨン、米沢高等工業学校、化学遺産、繊維工業、産業発展 【要旨】 山形大学工学部の前身である米沢高等工業学校が、日本の化学工業発展に果たした役割について、ビスコースレーヨンの歴史を通して調査した。ビスコースレーヨンは、セルロースを原料とする再生繊維であり、1918年に米沢高等工業学校で研究開発が開始され、1921年に工業化につながった。現地調査として、御成山公園の人繊工業発祥の地石碑および旧米沢高等工業学校本館を見学し、当時の研究資料や化学遺産を確認した。 【合格に値する根拠】 文献や書物による調査だけではなく、実際に人繊工業発祥の地や旧米沢高等工業学校本館を見学し、当時の資料や建造物を自分の目で確認して、ビスコースレーヨンの研究開発が社会に与えた影響について理解した。
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A.①自然科学としての化学は、物質の構造や性質、化学反応の仕組みを明らかにすることを目的とする学問である。一方、工学としての化学は、その知識を活用して有用な製品を安全かつ効率よく大量生産し、社会に役立てることを目的とする。実験室で得られた成果を工場で実用化するためには、生産効率やコスト、安全性、環境への影響なども考慮する必要があり、これが自然科学としての化学との大きな違いである。 ②私が「あって良かった工業製品」は冷蔵庫である。冷蔵庫は食品を低温で保存することにより、細菌の増殖や食品の腐敗を抑え、鮮度を長期間維持できる。これにより、食料を無駄なく保存できるだけでなく、食中毒の予防にも大きく貢献している。また、家庭だけでなく、食品工場や飲食店、医療機関などでも欠かせない製品であり、私たちの生活や社会を支える重要な役割を果たしている。冷蔵庫の内部では冷媒が蒸発と凝縮を繰り返すことで熱を外部へ移動させる仕組みが利用されており、化学や熱力学の原理が応用されている。近年では、省エネルギー性能の向上や環境負荷の小さい冷媒の開発も進められており、持続可能な社会の実現にも貢献している。このように、冷蔵庫は食品の保存、安全性の向上、生活の利便性を支える非常に重要な工業製品である。 ③無機工業化学について学ぶことで、化学は反応や物質の性質を理解するだけではなく、その知識を社会で活用するための技術にもつながっていることを理解した。製品の製造では、反応条件や触媒だけでなく、エネルギー効率や設備設計、安全性、環境保全まで考慮する必要がある。化学と工学の両方の視点を持つことが、より良い製品づくりや持続可能な社会の実現につながると感じた。
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A.①プラント記号は、化学プラントで使用される機器や配管、計装機器などを共通の記号で表したものである。図面上で設備の構成や流れを正確に伝えることができ、設計、建設、運転、保守を安全かつ効率的に行うために欠かせない。誰が図面を見ても同じように理解できるよう標準化されており、化学工場では重要な役割を果たしている。 ②1000気圧のような超高圧を達成するためには、一度に圧縮するのではなく、多段圧縮を用いることが一般的である。圧縮の途中でガスを冷却することで温度上昇を抑え、必要なエネルギーを減らすことができる。また、高圧に耐えられる圧力容器や配管、高強度材料、安全弁などを使用し、安全性を確保することも重要である。高圧技術はアンモニア合成などの化学工業で広く利用されている。 ③プラントの設計や運転では、化学反応だけでなく、設備や安全対策、エネルギー効率などを総合的に考える必要があることを理解した。工業化学では、化学の知識を実際の生産へ応用するために、装置やプロセス全体を最適化することが重要であり、安全性と環境への配慮も欠かせない要素であることを学んだ。
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A.① 電気透析は、イオン交換膜と直流電流を利用して水溶液中のイオンを分離・濃縮する技術である。陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を交互に配置し、電圧をかけることでイオンが選択的に移動する。この技術は海水の脱塩や排水処理、食品工業など幅広い分野で利用されている。電気透析を支えるためには、耐久性と選択性に優れたイオン交換膜、高効率な電極、省エネルギーな電源技術などが重要であり、安定した運転と高い分離性能を実現している。 ② ソーダ工業製品である苛性ソーダや塩素、水素は、食塩電解によって製造されるが、多くの電力を消費するため、二酸化炭素排出量は使用する電力の発電方法に大きく左右される。再生可能エネルギーを利用した電力を導入することで、製造時の二酸化炭素排出量を大幅に削減することが可能である。そのため、近年は省エネルギー化や電解装置の高効率化、再生可能エネルギーの活用が進められている。 ③ 電気透析やソーダ工業について学び、化学工業では目的の製品を製造するだけでなく、エネルギー効率や環境負荷の低減も重要であることを理解した。今後は製造技術の発展だけでなく、脱炭素社会の実現に向けた技術開発がさらに求められると感じた。
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A.① 石器は石を加工して作られた道具であり、硬いものの衝撃に弱く、加工できる形にも限界があった。一方、鉄器は鉄鉱石を精錬して得られた鉄を加工して作られ、石器に比べて強度や靱性に優れ、刃物や農具、武器などさまざまな用途に利用された。鉄器の普及によって農業や建築、産業の発展が進み、人々の生活は大きく変化した。 ② 鉄の相図は、温度や炭素含有量によって鉄の組織がどのように変化するかを示した図である。相図からは、フェライト、オーステナイト、セメンタイト、パーライトなどの組織が生成する条件を読み取ることができる。これらの組織の違いは鉄鋼材料の硬さや強度、靱性に大きく影響するため、熱処理や材料設計において重要な基礎となっている。 ③ 鉄は温度や炭素量によって性質が大きく変化するため、用途に応じた組織制御が重要であることを理解した。また、石器から鉄器への発展は、人類の生活や産業の進歩に大きく貢献したことを学んだ。鉄鋼材料は現在でも建築、自動車、機械など幅広い分野で利用されており、社会を支える重要な材料であることを改めて理解した。
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A.① アルミニウムは、酸化アルミニウムを氷晶石に溶かして電気分解する溶融塩電解法（ホール・エルー法）によって製造される。アルミニウムは化学的に安定であるため、水溶液からは析出しにくく、高温で溶融した状態で電気分解を行う必要がある。一方、銅は電解精錬によって高純度化される。粗銅を陽極、純銅を陰極として電気分解を行うと、純粋な銅が陰極に析出し、不純物は陽極泥として分離される。このように、アルミニウムは製錬を目的とした電解であるのに対し、銅は高純度化を目的とした電解である点が大きく異なる。 ② 高峰譲吉は、日本を代表する化学者・実業家であり、消化酵素であるタカジアスターゼの開発や、副腎ホルモンであるアドレナリンの結晶化に成功したことで知られている。これらの研究成果は医薬品の発展に大きく貢献し、世界的にも高く評価された。また、研究だけでなく産業の発展にも尽力し、日本の化学工業やバイオテクノロジーの基礎を築いた人物として現在も高く評価されている。 ③ アルミニウムと銅では、製造方法や電気分解の目的が異なることを理解した。また、高峰譲吉の功績から、化学の研究成果が医療や産業の発展に大きく貢献することを学んだ。化学工業では基礎的な化学の知識だけでなく、それを社会に役立てる技術や研究開発が重要であることを改めて理解した。
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A.① セラミックスと金属は、性質や用途が大きく異なる材料である。セラミックスは酸化物や窒化物などの無機材料で、耐熱性、耐食性、耐摩耗性に優れているが、衝撃に弱く割れやすいという特徴がある。一方、金属は電気や熱をよく伝え、延性や靱性に優れているため、加工しやすく機械材料や構造材料として広く利用されている。それぞれの特徴を生かして、用途に応じた使い分けが行われている。 ② 高温加熱技術は、金属やセラミックスの製造・加工に欠かせない技術である。電気炉や高周波誘導加熱、レーザー加熱などが利用され、短時間で高温まで加熱できることや、温度を精密に制御できることが特徴である。これらの技術は、金属の溶解や熱処理、セラミックスの焼結、半導体材料の製造など幅広い分野で活用されており、高品質な製品の製造に大きく貢献している。 ③ セラミックスと金属は、それぞれ異なる特性を持つため、目的に応じて適切な材料を選択することが重要であると理解した。また、高温加熱技術は材料の製造や加工を支える重要な技術であり、温度制御やエネルギー効率が製品の品質に大きく影響することを学んだ。材料の特性と製造技術を組み合わせることで、より高性能な製品の開発につながることを理解した。
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A.① 焼却炉には、燃焼効率が高く安定した運転が可能な流動床炉やストーカ炉が広く用いられている。ストーカ炉は、ごみを火格子の上で移動させながら燃焼させる方式で、家庭ごみなど幅広い種類の廃棄物を処理できる。一方、流動床炉は砂などの粒子を空気で流動させ、その中でごみを燃焼させるため、燃焼効率が高く、有害物質の発生を抑えやすいという特徴がある。処理する廃棄物の種類や量に応じて適切な炉が選択されている。 ② 自動車のサプライチェーンは、原材料の調達から部品製造、組立、販売、使用、リサイクルまで多くの工程で構成されている。鉄鋼やアルミニウム、樹脂などの原材料を調達し、それらを加工してエンジンやモーター、タイヤ、電子部品などを製造する。その後、自動車メーカーで組み立てられ、販売店を通じて消費者へ届けられる。使用後は廃車となり、鉄やアルミニウムなどの資源は回収・再利用される。このような循環型のサプライチェーンは、資源の有効利用や環境負荷の低減につながっている。 ③ 焼却炉には目的に応じた種類があり、効率的な燃焼や環境負荷の低減が重要であることを理解した。また、自動車のサプライチェーンは多くの企業や工程によって支えられており、資源の調達からリサイクルまでを考えることが持続可能なものづくりにつながることを学んだ。
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A.① 工場内の発電設備には、ガスタービンや蒸気タービンを利用した自家発電設備が多く導入されている。工場では製造工程で大量の電力や熱が必要となるため、自家発電によって安定したエネルギー供給を確保している。また、発電時に生じる排熱を蒸気や温水として利用するコージェネレーション（熱電併給）システムを採用することで、エネルギー利用効率を高め、省エネルギー化や二酸化炭素排出量の削減にもつながっている。近年では、太陽光発電や蓄電池を組み合わせた設備の導入も進められている。 ② 銅のサプライチェーンは、銅鉱石の採掘から始まり、選鉱、製錬、電解精錬を経て高純度の銅が製造される。その後、電線や電子部品、配管、自動車部品などの製品へ加工され、さまざまな産業で利用される。使用後の銅はリサイクルされる割合が高く、回収・再精錬することで品質をほとんど損なうことなく再利用できる。このような循環型のサプライチェーンは、資源の有効活用や環境負荷の低減に大きく貢献している。 ③ 工場では安定したエネルギー供給と省エネルギー化のために自家発電設備が活用されていることを理解した。また、銅は採掘から製品化、リサイクルまで多くの工程を経て利用されており、資源を循環させることが持続可能な社会の実現に重要であることを学んだ。
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A.① 紙を作る工業製品には、さまざまな無機材料が利用されている。代表的なものとして炭酸カルシウムやカオリン、タルクがあり、これらは紙の白色度や不透明性、印刷適性を向上させるための填料や塗工材として使用される。また、硫酸アルミニウムは薬品の定着や排水処理に利用され、二酸化チタンは高い白色度が求められる高級紙に使用される。これらの無機材料は紙の品質向上や製造工程の効率化に大きく貢献している。 ② 紙のサプライチェーンは、森林で木材を育てることから始まり、伐採された木材はパルプ工場で化学パルプや機械パルプに加工される。その後、製紙工場で紙へと加工され、印刷会社や包装メーカーなどを経て製品として消費者に届けられる。使用後の紙は古紙として回収され、再生紙の原料として再利用されることが多い。このような循環型のサプライチェーンは、森林資源の有効活用や廃棄物の削減、環境負荷の低減につながっている。 ③ 紙の製造にはさまざまな無機材料が使用されており、それぞれが紙の品質や製造効率の向上に役立っていることを理解した。また、紙は原料の調達から製造、利用、リサイクルまで多くの工程を経て循環しており、資源を有効活用することが持続可能な社会の実現に重要であることを学んだ。
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A.① ハイオクガソリンは、レギュラーガソリンよりもオクタン価が高く、異常燃焼が起こりにくいという特徴がある。そのため、高圧縮比エンジンや高性能エンジンでは本来の性能を発揮しやすく、加速性能や出力の向上が期待できる。また、エンジン内部の清浄性を保つ添加剤が配合されている製品もあり、燃焼効率の維持に役立つ。ただし、レギュラーガソリン指定の車では性能向上の効果はほとんどなく、指定された燃料を使用することが重要である。 ② 自動車の材料のサプライチェーンは、鉄鉱石やボーキサイト、銅鉱石、原油などの資源採掘から始まる。これらの原料は製錬・精製され、鉄鋼、アルミニウム、銅、樹脂、ガラス、ゴムなどの材料となる。その後、部品メーカーでエンジン、車体、電子部品、タイヤなどに加工され、自動車メーカーで組み立てられる。完成した自動車は販売店を通じて消費者へ届けられ、使用後は解体されて鉄やアルミニウム、銅などが回収・リサイクルされる。このような循環型のサプライチェーンは、資源の有効活用と環境負荷の低減に貢献している。 ③ ハイオクガソリンは、エンジン性能を十分に発揮するための重要な燃料であり、車両に適した燃料を使用することが大切であることを理解した。また、自動車は多くの材料と多様な工程を経て製造されており、資源の採掘からリサイクルまでを含めたサプライチェーンを考えることが、持続可能なものづくりにつながることを学んだ。
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A.① 電子写真では、光導電体は画像を形成するための重要な役割を担っている。光導電体は暗い場所では電気を通しにくく、光が当たると電気を通しやすくなる性質を持つ。まず、光導電体の表面を一様に帯電させ、画像情報に応じてレーザーや光を照射すると、光が当たった部分の電荷が失われ、静電潜像が形成される。その後、トナーが静電潜像に付着し、紙へ転写・定着されることで画像が完成する。この性質により、高速かつ高精細な印刷が可能となっている。 ② フォトリソグラフィーは、半導体製造において微細な回路を形成するための技術である。まず、シリコンウェハー表面に感光性材料であるフォトレジストを塗布し、フォトマスクを重ねて紫外線などの光を照射する。現像によって不要なレジストを除去し、露出した部分をエッチングして回路パターンを形成する。その後、残ったレジストを除去し、この工程を繰り返すことで複雑な半導体回路が作製される。フォトリソグラフィーは、半導体の高性能化・高集積化を支える重要な製造技術である。 ③ 光導電体やフォトリソグラフィーは、どちらも光の性質を利用した重要な技術であり、コピー機や半導体製造など私たちの身近な製品を支えていることを理解した。また、材料の特性を活用しながら高精度な加工を行うことで、高性能な電子機器が製造されていることを学んだ。
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A.① カラーフィルターは、液晶ディスプレイやデジタルカメラなどに用いられる部品で、赤（R）、緑（G）、青（B）の3色の画素によってさまざまな色を表現する役割を担っている。白色光の中から必要な色の光だけを透過させることで鮮やかな画像を表示することができる。高い色再現性や耐久性が求められ、微細な加工技術によって製造されている。 ② 染料と顔料はどちらも着色に用いられるが、その性質は異なる。染料は水や有機溶剤に溶け、繊維や紙などの内部まで浸透して着色するため、鮮やかな発色が得られる。一方、顔料は溶媒に溶けず、粒子のまま表面に付着して着色するため、耐光性や耐候性に優れている。そのため、染料は衣類やインクなどに、顔料は塗料や印刷インク、化粧品などに多く利用されている。 ③ カラーフィルターは光を制御することで色を表現し、染料と顔料はそれぞれ異なる性質を生かして用途に応じて使い分けられていることを理解した。材料の特性を正しく選択することは、製品の性能や品質を高めるために重要であり、化学材料が私たちの身近な製品に幅広く活用されていることを学んだ。
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A.① マッチは、軸木、頭薬、側薬など複数の材料からできている。軸木には軽くて燃えやすい木材が用いられ、頭薬には塩素酸カリウムや硫黄、ガラス粉、着色剤などが含まれる。箱の側面にある側薬には赤リンが使用されており、マッチを擦ることで摩擦熱が発生し、赤リンが反応して頭薬に着火する。この仕組みにより、安全に火をつけることができる。 ② スピーカーは、さまざまな材料を組み合わせて作られている。振動板には紙、樹脂、アルミニウムなどの軽量で剛性の高い材料が用いられ、磁石にはネオジム磁石やフェライト磁石が使用される。また、ボイスコイルには導電性の高い銅線が用いられ、フレームにはアルミニウムや鋼板などの金属が使用される。それぞれの材料の特性を生かすことで、高音質で効率よく音を再生することができる。 ③ マッチやスピーカーは、一つの材料だけでなく、それぞれの役割に適した複数の材料を組み合わせることで性能を発揮していることを理解した。材料の性質を活用して安全性や機能性を高めることは、工業製品の設計や製造において重要であり、身近な製品にも多くの材料工学や化学の技術が応用されていることを学んだ。
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A.① 食品工業では、安全で衛生的な食品を製造するためにさまざまな設備が使用されている。代表的な設備には、原料を洗浄する洗浄機、原料を細かくする粉砕機や切断機、加熱・殺菌を行う加熱装置や殺菌装置、混合機、充填機、包装機などがある。また、品質を維持するために温度や湿度を管理する冷蔵・冷凍設備や、自動制御システムも重要な役割を果たしている。これらの設備により、安全性や品質を保ちながら効率的な大量生産が可能となっている。 ② みその保存には、空気や光、高温を避けることが重要である。保存容器には密閉性の高いプラスチック容器やガラス容器、ホーロー容器などが用いられ、空気との接触を減らすことで酸化や風味の低下を防ぐことができる。また、直射日光を避け、冷蔵庫などの低温で保存すると、発酵の進行を抑え、色や香り、味を長期間保ちやすくなる。使用後は容器をしっかり密閉し、清潔に保つことも品質維持には重要である。 ③ 食品工業では、製造設備だけでなく衛生管理や品質管理も重要であることを理解した。また、みそは保存容器や保存環境によって品質が大きく左右されるため、適切な管理が必要であることを学んだ。食品を安全に製造し、おいしさを維持するためには、設備や保存方法を適切に選択することが大切である。
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A.① 人は古くから、言葉や絵、文字などさまざまな方法で情報を伝えてきた。洞窟壁画や石碑は、出来事や文化を後世に残す手段として利用され、その後、紙や印刷技術の発達によって多くの人へ情報を伝えられるようになった。さらに、電話やラジオ、テレビ、インターネットの普及により、世界中へ瞬時に情報を届けることが可能となった。ものづくりの発展は、このような情報伝達技術の進歩とも深く関わっている。 ② 人は生活を便利で豊かにし、安全で快適な暮らしを実現するためにものを作ってきた。衣食住に必要な道具だけでなく、医療機器や交通機関、通信機器なども、人々の課題を解決するために開発されてきた。また、ものづくりは産業や経済を支え、新しい技術や雇用を生み出す重要な役割も担っている。近年では、環境への負荷を減らし、資源を有効活用する持続可能なものづくりがますます重要になっている。 ③ 情報を伝える技術とものづくりは、人々の生活や社会の発展を支える重要な要素であることを理解した。また、ものづくりでは便利さだけでなく、安全性や環境への配慮も求められていることを学んだ。これからも新しい技術を活用しながら、社会の課題を解決するものづくりが重要になると感じた。
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A.本報告書の題目は「課外報告 水を入れられる容器を作ろう―会津慶山焼の湯呑み製作―」である。著者は長谷部心紀、提出日は2026年8月4日である。キーワードは「会津慶山焼」「陶芸」「湯呑み」「灰釉」「陶器」とした。 会津慶山焼の陶芸体験で湯呑みを製作し、陶器の製作工程と特徴について学んだ。粘土を成形し、乾燥、素焼き、釉薬掛け、本焼きを経て完成した湯呑みは、実際に温かいお茶を入れて使用することができた。陶器は熱を伝えにくく持ちやすいことに加え、灰釉による自然な風合いも確認できたことから、焼成工程や釉薬が陶器の機能性と美しさに大きく関わることを理解した。 本課外活動では、陶芸体験を通して器づくりの工程を実際に体験し、完成品を使用して保温性や使いやすさを確認した。また、参考文献を用いて会津慶山焼の特徴や伝統技術について調査し、体験結果と関連付けて考察した。体験・観察・文献調査を主体的に行うことで、ものづくりへの理解や論理的に考察する力を身に付けることができ、十分な学習成果を得ることができた。
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A.本報告書の題目は「課外報告―準備した教材について」である。著者は長谷部心紀、提出日は2026年4月29日であり、キーワードは「教材」「学習」「ものづくり」「化学」「教育」とした。 本報告書では、学習内容を効果的に理解するために準備した教材についてまとめた。教材は専門書や講義資料などを参考に作成し、図や表を用いて内容を分かりやすく整理した。また、重要な用語や原理をまとめることで、学習内容を体系的に理解できるよう工夫した。教材を作成する過程で、情報を正確に整理し、相手に分かりやすく伝えることの重要性を学んだ。 教材作成では、複数の資料を調査・比較し、信頼性の高い情報を選択して整理した。また、学習者が理解しやすいように構成や図表を工夫し、内容を何度も見直して改善した。この活動を通して、専門知識だけでなく、情報収集力や論理的思考力、説明する力を身に付けることができた。主体的に取り組み、十分な学習時間を確保したことで、知識・態度・能力を高めることができた。
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A.本報告書の題目は「課外報告 肥料で花や野菜を育てて楽しもう―化成肥料がミニトマトの生育に及ぼす影響―」である。著者は長谷部心紀、提出日は2026年8月4日、キーワードは「化成肥料」「ミニトマト」「生育」「窒素」「栽培」とした。 化成肥料を与えたミニトマトと与えなかったミニトマトを比較し、生育への影響を観察した。その結果、果実数に大きな差は見られなかったが、肥料を与えた区では果実が大きく、葉の生育も良好であった。一方、肥料を与えなかった区では果実が小さく、一部に落果が見られた。これらの結果から、化成肥料は植物の健全な生育や果実の成長に有効であることが確認された。 栽培条件をできる限り統一し、肥料の有無による違いを観察・比較した。また、結果を植物に必要な栄養素である窒素・リン・カリウムの働きと関連付けて考察し、参考文献を用いて内容を検証した。実験、観察、文献調査を通して、肥料の役割や植物の生育について理解を深め、科学的に考察する力を身に付けることができた。
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A.本報告書の題目は「課外報告 灰汁抜きをして、山菜料理を楽しもう―わらびのあく抜き―」である。著者は長谷部心紀、提出日は2026年8月4日であり、キーワードは「わらび」「灰汁抜き」「重曹」「山菜」「食品加工」とした。 重曹を用いてわらびのあく抜きを行い、処理前後の変化を観察した。わらびを重曹を溶かした熱湯に約12時間浸漬し、その後水洗・水さらしを行った結果、処理後も緑色を保ちながら苦味や渋味が軽減し、茎は軟らかくなった。また、浸漬液は淡褐色となり、あく成分が水中へ溶出したことが確認された。これらの結果から、重曹によるアルカリ処理は、わらびのあく成分を除去し、食用に適した状態にする有効な方法であることが示された。 本課外活動では、わらびのあく抜きを実際に行い、処理条件を守りながら結果を観察・記録した。また、処理前後の色や硬さ、味の変化を比較し、その原因を重曹のアルカリ性や細胞組織の変化と関連付けて考察した。さらに、参考文献を用いて実験結果を裏付け、食品加工における化学的原理への理解を深めた。実験、観察、文献調査、考察を主体的に行うことで、食品加工に関する知識、論理的思考力、実験結果を整理・分析する能力を身に付けることができた。
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A.はい。本授業を通して、身近な製品や食品が多くの化学や工学の技術によって支えられていることを学び、ものづくりへの興味がさらに深まった。課外活動では、教材作成やミニトマトの栽培、わらびのあく抜き、会津慶山焼の湯呑み製作など、実際に体験しながら学ぶことができ、知識だけでなく観察力や考察力の大切さも実感した。 今後は、授業で学んだ内容を日常生活や実験にも積極的に結び付け、疑問に思ったことは自分で調べる習慣を身に付けたい。また、化学や工学の知識をさらに深め、環境に配慮したものづくりや持続可能な技術について学び続けたい。将来は、大学で培った知識や経験を生かし、社会に役立つ製品や技術の開発に携わることを目標として努力していきたい。
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A.エネルギープラントと工場で使用される電力について学んだ。私たちが普段使っている電気は、火力発電所などで石炭や石油を燃料として発電され、その後、変圧器や送電線を通って家庭や工場へ届けられている。また、送電にはOFケーブル（油浸紙絶縁ケーブル）が使われることがあり、導線・絶縁紙・絶縁油によって安全に高電圧の電気を送る仕組みになっている。 さらに、セラミックスやガラスなどの工業製品は、石灰石・粘土・ケイ砂などの天然資源を原料とし、高温で焼成することで製造されることも学んだ。日本ガイシやTOTO、INAXなどの企業では、このような技術を利用して製品を製造している。エネルギーはあらゆる工業製品の製造を支える重要な基盤であることを理解した。 グループでは、火力発電のサプライチェーンについてまとめた。火力発電では、太古の植物や海洋生物が長い年月をかけて石炭や石油となり、それらが発電所へ運ばれる。発電所では燃料を燃焼させて電気を作り、変圧器で送電に適した電圧へ変換した後、送電線を通して家庭や工場へ供給される。電気は製造業や日常生活を支える重要なエネルギーであり、安定した供給のためには燃料の調達から送電まで一連の流れを維持することが重要であると考えた。 工場で使われるエネルギーは単に電気を消費するだけでなく、発電から送電まで多くの工程を経て届けられていることを学んだ。特に、送電ケーブルには導線だけでなく絶縁紙や絶縁油が用いられ、安全性を確保していることが印象に残った。また、セラミックスやガラスなどの製品は天然資源を原料として高温で製造されており、エネルギーと材料技術は密接に関係していることが理解できた。
A.自然科学としての化学と工学としての化学の違いについて学んだ。自然科学としての化学は、物質の性質や反応の仕組みを明らかにすることを目的としており、新しい知見を発見して論文として発表することが成果となる。一方、工学としての化学は、その知識を活用して新しい技術や製品を生み出し、社会で役立つ形へ発展させることを目的としている。その成果は発明として特許につながり、さらに工業化されることで社会に広く利用される。このように、化学は「知る」ことを重視し、工学は「役立てる」ことを重視する点が大きな違いであると理解した。 私たちのグループでは、身近な工業製品であるペットボトルについて調べた。材料にはポリエチレンテレフタラート（PET）が使用されており、軽量で持ち運びやすく、加工しやすいことや、リサイクルが可能であることなどを特徴としてまとめた。また、ペットボトルは1967年頃にアメリカで採用され、日本では1977年頃から普及したことについても整理した。グループ内では内容を確認しながら、分かりやすく伝えられるようにまとめた。 自然科学と工学の関係について改めて考えた。自然科学で得られた発見が、そのまま社会に役立つわけではなく、工学による応用や改良を経て初めて製品や技術として利用されることを理解した。例えば、新しい材料や医薬品の開発では、基礎研究で得られた知識を工学的な視点で実用化することが重要である。私はこれまで化学と工学の違いをあまり意識していなかったが、両者は対立するものではなく、社会の発展にはどちらも欠かせない存在であると感じた。
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A.紙や繊維について学んだ。紙の主成分はセルロースであり、木材などの植物から得られる天然高分子である。セルロースは多数のグルコースがつながった構造をもち、紙だけでなく衣類などの繊維製品にも利用されている。紙や文字の発明によって情報を記録し、遠くの人とも知識を共有できるようになったことが、人類の文明の発展に大きく貢献したことを学んだ。 また、繊維には天然繊維だけでなく、ガラス繊維や炭素繊維などの無機繊維もある。光ファイバーは高純度のガラス繊維で作られ、通信に利用されている。さらに、ガラス繊維は絶縁材や複合材料として利用されるなど、紙や繊維は身近な製品だけでなく工業分野でも重要な役割を果たしていることを理解した。 グループでは、繊維から作られる無機材料について調べた。天然繊維には木綿、麻、シルクなどがあるが、工業ではガラス繊維が重要な材料として利用されている。ガラス繊維はガラスを細い繊維状に加工したもので、絶縁材や複合材料として使用される。また、ガラス繊維の原料にはケイ砂、石灰石、ソーダ灰などが用いられる。軽量で耐熱性や電気絶縁性に優れるため、建築材料や自動車、電子機器など幅広い分野で利用されていることを学んだ。 紙は単なる日用品ではなく、セルロースという天然高分子から作られる重要な材料であることを学んだ。また、紙や文字の発明が文明の発展に大きく貢献したことも印象に残った。 さらに、繊維には天然繊維だけでなくガラス繊維や炭素繊維などの無機繊維があり、工業分野で幅広く利用されていることを知った。特にガラス繊維は、ガラスを細く加工することで軽量で丈夫になり、絶縁材や複合材料として活用されている。今後は、炭素繊維や光ファイバーなど、さまざまな機能性繊維についても調べ、材料の特徴や用途についてさらに理解を深めたいと考えた。
A.1000気圧という高圧環境と、それを利用した工業技術について学んだ。1000気圧は高圧容器やダイヤモンドアンビルセルなどを用いて人工的に作り出すことができ、自然界では約10000mの深海で同程度の圧力になることを知った。また、工業化学では酸・アルカリ工業や水資源との関わりが重要であり、化学の知識を社会で活用するためには、物質の性質を理解するだけでなく、工業的に利用する視点も必要であることを学んだ。 グループでは1000気圧の実現方法や、その技術が工業や自然界でどのように利用されているかについて意見を出し合った。高圧容器やダイヤモンドアンビルセルを用いた高圧発生の方法や、深海では約10000mで1000気圧に達することなどを整理し、身近な例と関連付けながら内容をまとめた。 ２回目のグループワークの写真が見つかりませんでした。
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A.未解答
A.自動車産業とカーボンニュートラルについて学んだ。自動車はプレス、ボディ製造、塗装、組立、検査という工程を経て製造される。製造では「物体」ではなく「物質」が変化して製品になるというプロセスの考え方が重要であることを学んだ。また、鉄は錆びやすいという弱点があるため、電着塗装によって腐食を防いでいることも理解した。 さらに、自動車のエンジンでは作動流体を利用して熱エネルギーを仕事へ変換する熱機関が使われている。理想気体の状態方程式 PV=nRT を基礎として、カルノーサイクルやオットーサイクル、ディーゼルサイクル、ブレイトンサイクルなどの熱サイクルの特徴を学んだ。また、自動車の排ガス浄化触媒には白金（Pt）、パラジウム（Pd）、ロジウム（Rh）などの貴金属が用いられ、一酸化炭素（CO）、炭化水素（HC）、窒素酸化物（NOx）を二酸化炭素（CO?）、水（H?O）、窒素（N?）へ変換することで排ガスを浄化していることを学んだ。 グループでは、自動車の排ガス浄化触媒について調べた。排ガス浄化触媒には白金（Pt）、パラジウム（Pd）、ロジウム（Rh）などの貴金属が使用されている。これらの触媒は、有害な一酸化炭素（CO）、炭化水素（HC）、窒素酸化物（NOx）の化学反応を促進し、二酸化炭素（CO?）、水（H?O）、窒素（N?）へ変換することで大気汚染を抑えている。排ガス浄化触媒は、自動車が環境負荷を低減し、カーボンニュートラル社会を目指すうえで重要な技術であることを学んだ。 自動車は多くの工程を経て製造され、塗装や組立だけでなく、材料や熱力学、化学反応など幅広い技術が使われていることを学んだ。特に、熱機関では熱サイクルを利用して効率よくエネルギーを取り出していることが印象に残った。 また、自動車の排ガス浄化触媒には貴金属が使われており、有害な排ガスを無害な物質へ変換する重要な役割を担っていることを理解した。今後は電気自動車や水素自動車などの次世代自動車についても調べ、カーボンニュートラルの実現に向けてどのような技術が必要なのかをさらに学びたいと考えた。
A.第３回では、電気化学工業と高圧化学について学んだ。高圧化学では、ハーバー・ボッシュ法により窒素と水素からアンモニアを合成し、肥料の原料として利用されていることを理解した。この反応には高温・高圧条件と鉄触媒が必要であり、工業的に大量生産するための重要な技術である。また、電気化学工業では海水中の食塩を利用し、イオン交換膜を用いて水酸化ナトリウムや塩素などを製造する仕組みについて学んだ。これらは洗剤などの身近な製品にも利用されており、工業化学が日常生活を支えていることを理解した。 ソーダ工業製品やアルミニウム、水素などの製造に必要な電力量と二酸化炭素排出量について調べた。製品を製造するには多くの電力が必要であり、その電力の供給方法によって環境負荷が大きく変わることを理解した。今後は製造効率だけでなく、環境への影響も考慮した工業技術の開発が重要であると感じた。 高圧化学や電気化学工業について内容を整理した。ハーバー・ボッシュ法によるアンモニア合成や、食塩水の電気分解による苛性ソーダ・塩素・水素の製造工程について確認した。また、工業製品が大量生産されるためには適切な製造条件や設備が必要であることを学んだ。 3回目のグループワークの写真ありませんでした。
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A.未解答
A.印刷技術の歴史と半導体製造に利用されるフォトリソグラフィーについて学んだ。印刷技術は、紀元前のシュメール文字から始まり、8世紀の木版印刷、1440年頃のグーテンベルクによる活版印刷、さらに石版印刷やスクリーン印刷へと発展してきた。現在では、印刷技術は本や新聞だけでなく、プリント配線基板や半導体製造にも応用されている。 半導体製造では、シリコンウエハー上にレジストを塗布し、マスクを介して紫外線を照射するフォトリソグラフィーが用いられる。露光後、現像によって不要なレジストを除去し、エッチングによって回路を形成する。レジストにはネガ型とポジ型があり、それぞれ露光後に残る部分が異なることも学んだ。 グループでは、フォトリソグラフィーの製造プロセスについて調べた。まず、シリコンウエハーにレジストを塗布し、フォトマスクを通して紫外線を照射する。露光後、現像を行い不要なレジストを除去し、エッチングによって回路パターンを形成する。この工程を繰り返すことで微細な半導体回路が作製される。近年は環境負荷の大きい現像液の使用量削減や、レーザーなどを利用した高精度加工技術の開発も進められていることを学んだ。 印刷技術が本や新聞だけでなく、半導体や電子機器の製造にも応用されていることを知り、とても興味深く感じた。特にフォトリソグラフィーは、印刷の技術を利用してナノメートルレベルの微細な回路を作る重要な技術であり、スマートフォンやパソコンなどの電子機器には欠かせない技術であることを理解した。
A.
<!-- 課題 課題 課題 -->
<li>
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/WebClass/WebClassEssayQuestionAnswer.asp?id=258'>
<q><cite>
■総まとめ（無機工業化学2026R08）
</q></cite>
</a>.
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Syllabus.asp?nSyllabusID=11133'>
無機工業化学
<a/a>・
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=5220'>
成績申請と単位認定請求
</a>
</li>
<!-- 課題 課題 課題 -->
<!-- 課題 課題 課題 -->
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/WebClass/WebClassEssayQuestion_Index.asp'>
✍
</a>
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/WebClass/WebClassEssayQuestionAnswer.asp?id=258'>
258
</a>
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/53202/_99/53202_99_00.asp'>
■総まとめ（無機工業化学2026R08）
</a>
<!-- 課題 課題 課題 -->
大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
