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。
🏠
🏠
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。
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。
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。
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。
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。
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。
A.非鉄金属について学んだ。授業では鉄とアルミニウムの違いを中心に、それぞれの特徴や用途について説明があった。鉄は強度が高く幅広い分野で利用される一方、アルミニウムは軽量で耐食性に優れているため、新幹線や航空機などの輸送機器に多く利用されていることを学んだ。また、アルミニウムの表面には酸化アルミニウム（Al?O?）の被膜が形成されることで腐食しにくくなることも理解した。 アルミニウムはボーキサイトを原料として、バイヤー法とホール・エルー法によって製造されることや、製造には大量の電力が必要であることを学んだ。また、鉄や銅、チタン、亜鉛などのベースメタルについても紹介され、それぞれ用途や性質が異なることを知った。 グループワークでは、高峰譲吉博士の発明や社会への貢献について話し合い、優れた研究は新しい技術を生み出すだけでなく、人々の健康や産業の発展にも大きく役立つことを再確認した。今回の授業を通して、研究成果を社会へ活用することの重要性を学ぶことができた。
A.第5回では、鉄以外の非鉄金属としてアルミニウム、銅、亜鉛、チタン、金、銀、ニッケルなどについて学んだ。特にアルミニウムは軽量で加工しやすく、包装材料や輸送機器、建材など幅広い用途を持つ。一方で製錬には大量の電力が必要であり、アルミナを溶融塩中で電解して金属アルミニウムを得る工程は、電力供給と密接に結び付いた代表的な電気化学工業である。 授業課題では高峰譲吉について調べた。高峰は消化酵素タカジアスターゼの開発やアドレナリンの結晶化で知られる化学者であるが、晩年には日本でのアルミニウム産業の発展を見据え、豊富な水力を持つ黒部川の電源開発にも関心を持った。黒部川での調査や事業構想は、その後の水力発電開発につながる流れの一つとなり、化学工業の発展には原料だけでなく大規模なエネルギー供給が重要であることが分かった。 復習では、アルミニウムの電解製錬について調べた。アルミナは融点が非常に高いため、そのまま溶かして電気分解するのは現実的ではない。そこで氷晶石を主成分とする溶融塩にアルミナを溶かし、より低い温度で電解を行うホール・エルー法が利用される。アルミニウムは軽くて再利用しやすい一方、新地金の製造では多くの電力を必要とするため、使用済みアルミニウムのリサイクルも資源・エネルギーの両面で重要だと考えた。
A.①講義の再話 本講義では、高炉を用いた石炭による鉄の量産や固体の金属材料・セラミックスの歴史を学んだ 。さらに、銅やアルミニウムといった非鉄金属の重要性を取り上げ、真空状態を利用したアルミ包装フィルムの生成技術を学び、銅の純度を高める電解精錬について学んだ。アルミニウムの溶融塩電解は複雑な仕組みであった。 ②発表の要旨 高峰譲吉について学んだ。高峰譲吉は工学、薬学で博士号をもち、ベンチャー企業の先駆者であることがわかった。高峰譲吉の業績として「アドレナリンの抽出化、結晶化」に成功したことを話し合った。 ③復習の内容 高峰譲吉についてさらに調べた。高峰譲吉は助手の上中啓三とともにアドレナリンの抽出化、結晶化に成功した。アドレナリンは広く緊急時の医療において使用される必要不可欠の物質であることを理解した。発電所の建設やアルミニウムの製造を提案したことについて、高峰譲吉は万人を救うという考えを心に強く持っていたため、提案したのだと考えた。非鉄金属についても調べた。非鉄金属の合金には、アルミニウム合金、銅合金、チタン合金、亜鉛合金、ニッケル合金などがある。磁性銅合金はエレクトロニクス、自動車、エネルギー分野などに用途がある。特徴としては軟磁性材料と硬磁性材料に分類される。耐腐食性と耐摩耗性を向上させるために、ニッケルめっきを使用するのが良いと考えた。
A.①自然化学は発見し、工業化学は発明である。鉄以外の金属である非鉄について学んだ。特にアルミニウムやチタンは軽金属と呼ばれている。エアコンには電気を通すということは熱伝導性が良い金属が使われている。銅とアルミニウムのどちらがいいのか。銅のほうが熱伝導性は高いが、アルミのほうが高く耐腐性がある。アルミニウムは他にもお菓子の袋などに使われている。酸素と紫外線を防ぐというバリア性が高いからである。またこれは真空蒸着法という方法で作られている。また、最後にパース図を書いた。 ②高峰譲吉について調べた。高峰譲吉は、富山県高岡市にゆかりの深い人物である。彼はアメリカで始まったホール・エルー法によるアルミニウム電解製錬に着目し、豊富な水力発電による安価な電力が得られる高岡市（富山県）でのアルミ事業化を構想した。これが契機となり、後に高岡市は「アルミニウムの街」として発展することとなった。さらに、アドレナリンの結晶化や消化酵素タカヂアスターゼの発明・事業化にも成功し、近代の製薬・化学産業の発展に多大な功績を残した。 ③非金属の合金について調べた。非鉄金属の合金は、用途に応じて組成や表面処理を工夫し、必要な性能を引き出している。銅合金には加工性の良い黄銅や耐摩耗性に優れる青銅があり、アルミ合金（Al-Mg系）は軽量で強度が高く輸送機器などに使われる。また、Cu-Ni-Fe系等の磁性銅合金は導電性と磁性を併せ持ちセンサー等に有用である。さらに特性を高めるため、金（酸化防止・導電）、銀（導電）、ニッケル（耐食・耐摩耗）などのめっきが施される。
A.1).第1回から第4回までの内容を通して、原料の状態や材料の種類によって工業化学が分類されることを学んだ。アンモニア合成のハーバー・ボッシュ法では気体、食塩電解では液体、鉄鋼生産では固体材料が原料として利用されている。また、材料は鉄・非鉄金属・セラミックスなどに分類され、特に非鉄金属である銅やアルミニウムは、それぞれの特性を活かして電気部品や包装材料、輸送機器など幅広い分野で利用されている。アルミニウムは軽量性や耐食性に優れる一方、製造には大量の電力を必要とするため、エネルギー消費が課題となっている。今回の学習を通して、材料の特性を活かした技術開発だけでなく、製造時の環境負荷についても考えることの重要性を理解した。 2)「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」という課題では、タカジアスターゼやアドレナリンなどの研究成果を通して、高峰譲吉の社会貢献について学んだ。タカジアスターゼは麹菌から得られる消化酵素として実用化され、現在も医薬品などに利用されている。また、高峰はバイオ化学分野だけでなく、産業発展にはエネルギーや材料技術の基盤が必要であると考え、水力発電やアルミニウム産業の発展にも貢献した。さらに、資源の可採年数や偏在について学び、限られた資源を有効利用する重要性を理解した。高峰譲吉のように、専門分野にとらわれず社会全体を見渡して技術を発展させる姿勢は、現代の化学・バイオ工学を学ぶ上で重要であると感じた。 3)復習では、アルミニウムの製造方法であるホール・エルー法について学び、氷晶石を加えることでアルミナの融点を下げ、効率的に電気分解できる仕組みを理解した。また、金属ごとの特性や用途について整理し、銅は電線、アルミニウムは軽量構造材や包装材、金や銀は電子部品など、それぞれの特徴を活かして利用されていることを確認した。さらに、アルミニウムは優れたバリア性を持ち、圧延やラミネート加工によって食品包装などに活用されていることを学んだ。一方で、製造には大量の電力が必要であり、限りある資源を有効利用するためにリサイクルや省エネルギー化が重要であると感じた。また、高峰譲吉はアドレナリンの結晶化やタカジアスターゼの開発だけでなく、水力発電やアルミニウム産業の発展にも関わり、科学技術を社会や産業の発展につなげる先駆者であったことを理解した。
A.① 講義の再話 今回の講義では、原料から材料への展開と、アルミニウムを中心とした非鉄金属の製造について学んだ。アルミニウムはホール・エルー法による溶融塩電解で製造され、大量の電力を必要とする材料であることを理解した。また、軽量かつ導電性に優れる特徴から、送電線や航空機など幅広い分野で利用されていることを学んだ。さらに、高峰譲吉博士による電源開発とアルミ産業の発展の関係についても理解した。 ② 発表の要旨 発表では、アルミニウムの電解製錬と非鉄金属材料の利用について説明した。ボーキサイトから得たアルミナに氷晶石を加えることで融点を下げ、効率的な溶融塩電解を行っていることを学んだ。また、アルミニウムは軽量性や導電性を活かし、電線や航空機、新幹線などの材料として利用されていることを理解した。 ③ 復習の内容 今回の講義を通して、金属材料の製造には化学技術だけでなく、大量の電気エネルギーが重要であることを再認識した。特に、アルミニウムが「電気エネルギーの塊」と呼ばれるほど製造に電力を必要とする点が印象に残った。また、材料の性質を活かした用途設計や、エネルギー開発と化学工業の関係についても理解を深めることができた。
A.(1) 本講義では、新幹線の車体や航空機などの輸送機器、さらには包装材料や電子部品に至るまで幅広く活用されている非鉄金属、特にアルミニウムを中心に学んだ。鉄に比べて軽量で加工性や耐食性、導電性に優れた非鉄金属は、技術革新に不可欠な素材である。アルミニウムの製造には、アルミナを約1000℃の溶融塩中で約4Vの低電圧を用いて電気分解するホール・エルー法が用いられるが、1kgあたり約14kWhという莫大な電力を要するため電気の缶詰とも呼ばれている。日本の産業を支える非鉄金属の特性や用途、そして製造に伴うエネルギー課題について理解を深めた。 (2)「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」という課題ではタカジアスターゼやアドレナリンについて議論した。グループ名なし、共著者:錦織勇斗、藤原静、小野朋夏、加藤美羽、私の役割は調査であった。 高峰譲吉の偉大な業績の一つが、世界に先駆けて実用化した「タカジアスターゼ」の創製である。これは麹菌から抽出した強力な消化酵素であり、現代でも胃腸薬や消化不良の治療薬として広く活用され、人々の健康な食生活を支え続けている。 バイオ化学で人類に貢献しようとした彼が、発電所建設やアルミニウム製造を提案した背景には、新産業の興隆には、安価なエネルギー資源の確保が不可欠であるという、応用化学者としての大局的な視点があった。 彼は奇跡の薬の創出や理化学研究所の設立など、多大な功績を残した。高峰は、実験室の中のバイオ化学だけに留まらず、エネルギーや金属材料といった無機工業の基盤があってこそ真の産業立国が成されると見抜いていた。この分野の枠を超え、社会全体の産業インフラからデザインする俯瞰的な姿勢こそ、現代の化学・バイオ工学を学ぶ学生が見習うべき先駆者の姿である。 (3) 講義と演習の復習を通して、非鉄金属の工学的利活用とJIS H分野の規格化の意義について再認識した。ジュラルミンのようなアルミニウム合金や磁性銅合金など、他元素との合金化や適切な熱処理・表面処理を施すことで、単体以上の強度や耐食性、導電性を付与できる材料設計の面白さを学んだ。また、新規製造に膨大なエネルギーを消費するアルミニウムは、リサイクルであれば新地金製造の約3%の電力で済むため、資源循環の徹底が極めて重要である。科学技術を単なる学問にとどめず、社会課題の解決やインフラ整備へと結びつける技術者としての視点を養うことができた。
A. 今日の授業では、アルミについて考えた。エアコンは銅とアルミが使われている。銅の方が電気を良く通す。そこでアルミを使う理由は軽量化である。また、アルミはアルミ缶やカップ麺の蓋、袋の内装に用いられている。その理由は酸素などを通過させないためである。密閉できることにより食品の品質保持ができる。さらに工業的に考えるとコストを下げるために薄くする努力がなされた。 グループワークでは、高峰譲吉について調べた。グループ名は『アドレナリン』で共著作者は齋藤考裕、佐藤裕周、中沢祐人、佐々木悠社で役割は可視化、執筆であった。高峰譲吉は発明家、起業家、国際親善外交といろいろな顔を持っている。発明家としてはアドレナリンの抽出・結晶化を実現した。起業家としては国民的科学研究所をつくり、日本人科学者の育成に寄与した。また、国際親善外交では、起業によって得た富を使ってワシントンに桜の木を送る活動などをしていたことが調べて分かった。 個人の発展として、アドレナリンの結晶化が与えた影響について調べた。アドレナリンの結晶化を成功するとすぐに商品化され、アドレナリン液剤として販売された。そして、医者のカバンには常に1便入っているとのことである。この事例で評価すべき点は世界規模で影響を与えていることである。また、その技術は現在も使われており、非常に偉大な発明といえる。
A.（１）第5回授業では、「１０００℃、 ４Ｖが作る新幹線―非鉄金属―」について学んだ。授業では、金属材料がベースメタル、軽金属、貴金属に分類され、それぞれ異なる特徴や用途を持つことを理解した。特に、銅は電気伝導性や熱伝導性に優れているため電線やエアコンなどに利用されており、アルミニウムは軽量で加工しやすいことから自動車や航空機の軽量化に活用されていることを学んだ。また、アルミニウムは溶融塩電解やホール・エル法によって製造されるが、多量の電力を必要とするため、日本では国内製錬がほとんど行われていないことも理解した。一方で、銅は電解精錬によって高純度化され、その過程で金や銀などの貴金属も副産物として回収されることを学んだ。さらに、高峰譲吉の業績について学び、化学や工業技術を社会の発展に役立てようとした姿勢が印象に残った。 （２）演題「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」では、高峰譲吉の研究成果と社会への貢献について議論した。高峰譲吉は1900年にアドレナリンの結晶化に世界で初めて成功し、医薬品として利用できるようにした人物であることを学んだ。アドレナリンは現在でもアナフィラキシーショックや心肺蘇生、止血処置などに利用されており、多くの人命救助に役立っていることを理解した。また、高峰譲吉は医療分野だけでなく、日本の工業発展にも関心を持ち、アルミニウム産業の発展には安定した電力供給が必要であると考えて、水力発電所の建設を提案していたことを学んだ。このことから、高峰譲吉は研究成果を社会全体の発展につなげることを重視していたことが分かった。グループワークでは、科学技術は単なる研究にとどまらず、人々の生活や産業の発展に役立てることが重要であるという意見が出された。 （３）復習では、金属材料は私たちの生活や産業を支える重要な材料であり、それぞれの特性に応じて適切に利用されていることを改めて確認した。特に、アルミニウムの製造には大量の電力が必要であり、材料開発とエネルギー供給が密接に関係していることを理解した。また、高峰譲吉の事例から、研究者や技術者には新しい技術を開発するだけでなく、その技術を社会にどのように役立てるかを考える姿勢が求められると学んだ。今後は、科学技術の発展が人々の生活や産業に与える影響についても意識しながら学習を進めていきたいと考えた。
A.①鉄、銅、アルミニウムはベースメタルと呼ばれる。また、鉄以外の金属を非鉄と呼ぶ。電線は純粋な金属の方が適しているが、純粋な金属はやわらかい。金属は合金にすることで固くすることができる。乗り物について、SLから新幹線へと変わった。それに伴い、石炭で動いていたものが電気で動くようになった。これにより、機体を軽くすることになり、鉄からアルミがよく使われるようになった。エアコンでは銅管とアルミフィンが使われている。銅は熱伝導性に優れており、アルミニウムは軽量化に適している。 ②高峰譲吉について調べた。高峰譲吉は1854年に富山県で生まれた。主な功績はタカヂアスターゼの開発、アドレナリンの発見、会社の創立などである。このうち、タカヂアスターゼとアドレナリンについては、特許を取得していた。また、会社では特許管理も行っていた。これらの研究はウィスキーの新製造法にも応用された。 ③電解精錬について、溶融塩電解という方法がある。アルミニウムの精錬法に採用されており、電極を融解塩と融解アルミニウムの入った槽の中に入れ、電気を流すことによって純粋なアルミニウムを得る方法である。
A.①今回は非鉄金属について扱った。銅やアルミニウムは代表的な非鉄金属で、電気や熱をよく伝えるため、電線やエアコンに利用されている。特にアルミニウムは軽量で加工しやすく、缶や食品包装材など幅広い用途を持つ。また、アルミ箔は高いバリア性を持つことから、食品の酸化防止に役立てられている。また、アルミニウムや銅の製造には大量の電力が必要であり、電力供給が産業を支えている。さらに、高峰譲吉はアドレナリンの単離だけでなく、日本のアルミニウム工業の発展にも貢献した。 ②グループワークでは高峰譲吉の姿勢について学ぶについて班名アドレナリン、地主葵、佐藤裕周、中澤祐人、佐々木悠社と共に私は調査として高峰譲吉について調べた。高峰譲吉は国際親善、起業家、発明家の三つの顔を持ち、国際親善ではアメリカへ桜を送り、起業家としては国民的化学研究所の創設、発明家としてはアドレナリンの分離や人造肥料などを扱っていた。以上のところまでの調査と共有を行った。 ③非鉄のアルミニウムは現代、軽いことや扱いやすいといったことから多くの場面で使用されている。グループワークでは高峰譲吉がどんなことをしていたのかの調査段階までしか進めなかったため、個人でその姿勢について考え、発明家としてのみではなく、起業家としても化学の発展に貢献していると考えられるため、化学の発展に対して自主的に行動しようと行動を起こす姿勢を持った人だと考えた。
A.今回の講義では1000℃、4Vが作る新幹線について学んだ。前回の金属である鉄に対してチタンやアルミニウムは非鉄金属に属される。特にアルミニウムは軽量かつ熱伝導性が高く腐食しにくい。そのため普段使われているエアコンにはアルミニウムが用いられているほか、銅が用いられている。アルミニウムの製造についてはホール・エルー方が用いられ、電気分解による製造法であることを学んだ。 グループワークでは高峰譲吉の姿勢に学ぶをテーマに高峰譲吉について学んだ。高峰譲吉は1854年にうまれ1922年にこの世を去った科学者で、副腎から分泌されるホルモンアドレナリンを、世界で初めて純粋な結晶として取り出し、研究内容を事業化させることで工学・薬学分野におけるベンチャー企業の先駆者となった科学者である。また、発酵とホルモン分野での研究でも成果を上げた人物としても知られている。 ホール・エルー法は酸化アルミニウムを融解塩電解させるため高温条件が必要とされる。そのため、大量の電力を必要としエネルギーの消費が多く陽極では二酸化炭素が精製されるため大量生産における環境負荷が大きいことが課題となっている。そのための解決法において、不活性陽極を用いた炭素陽極を使い二酸化炭素の排出量を削減することが挙げられている。
A.①鉄以外の金属がどう使用されているかを考えた。アルミや銅は何によく使用されているかを考えた。 ②高峰譲吉について発表していた。 ③高峰譲吉は、明治から大正時代にかけて活躍した日本を代表する化学者・実業家であり、日本の科学技術や医薬品開発に大きく貢献した人物である。1854年に現在の富山県高岡市で生まれ、工部大学校で応用化学を学んだ後、イギリスへ留学して最先端の化学技術を習得した。帰国後は日本の工業発展に関わり、その後アメリカへ渡って研究と事業を進めた。 高峰譲吉は、「タカヂアスターゼ」という消化酵素を発明したことである。これは麹菌から取り出した酵素で、デンプンを分解する働きを持ち、胃腸薬として世界中で利用された。この発明によって、日本の伝統的な発酵技術が海外に広く知られるようになった。 さらに1900年には、副腎から「アドレナリン」を純粋な結晶として取り出すことに世界で初めて成功した。アドレナリンは人間の体内で働く重要なホルモンであり、この発見は医薬品やホルモン研究の発展に大きな影響を与えた。。 また、高峰譲吉は研究だけでなく、日本の科学教育や研究機関の発展にも尽力しており、現在の理化学研究所の設立にも関わり、多くの研究者育成を支えたことで知られている。
A.①アルミニウムについて学んだ。 アルミはバリア性を担保する。 包装用アルミフィルムの作り方において、包装用アルミフィルムは、アルミの塊をローラーで薄く引き延ばす圧延工程から作られる。十ミクロン程度の薄さまで延ばされたアルミ箔は、そのままだと破れやすく熱による封止もできないため、プラスチックフィルムと貼り合わせるラミネート加工を施す。これにより、アルミが持つ光や酸素を遮断する高いバリア性と、プラスチックの成形しやすさが両立される。最後に用途に合わせて裁断され、長期保存に適した包装材が完成する。 ②074【平常演習】⑤高峰譲吉の姿勢に学ぶ グループ名にしこおり グループの班の人 小野朋夏、藤原静、會田龍真、錦織勇人 高峰譲吉の白眉は、1900年のアドレナリン結晶化だ。これは世界初のホルモン抽出であり、現代も心停止時の蘇生やアナフィラキシー治療（エピペン）など、救急医療の最前線で命を繋ぐ不可欠な薬として生き続けている。 バイオ化学の権威でありながら発電所やアルミ製造を提唱した背景には、科学を「国富」に直結させる独自の国家観があった。彼は、微生物の力も水力発電も、等しく「未利用資源の活用」と捉えていた。特定の専門に固執せず、日本の自立のために必要な産業を俯瞰して描く、現代のシリアルアントレプレナーの先駆けといえる。個人の命を救うバイオと、国家の基盤を築く重工業。その根底には、科学で社会の窮乏を救おうとする一貫した情熱があった。 ③アルミニウムは優れたバリア性を持ち、包装用アルミフィルムの製造では、塊をローラーで薄く引き延ばす圧延工程により十ミクロン程度にする。そのままでは破れやすく熱封止できないため、プラスチックフィルムと貼り合わせるラミネート加工を行い、光や酸素の遮断性と成形しやすさを両立させて長期保存用包装材とする。 また、高峰譲吉は1900年に世界初のホルモン抽出であるアドレナリンの結晶化を成し遂げ、救急医療の最前線で現在も命を救っている。バイオ化学の権威でありながら水力発電やアルミ製造も提唱した彼は、科学技術を国富や国家の自立に直結させる一貫した情熱を持った先駆者であった。
A.講義では、約1000℃の高温処理と4Vの電解技術によってアルミニウムや銅などの非鉄金属が精製され、新幹線などの軽量・高強度構造材として利用されていることが説明された。非鉄金属は鉄に比べて軽く、耐食性や導電性に優れており、現代の輸送機器や電子機器に欠かせない素材である。特にアルミニウム合金は高温での精錬と電解精製によって純度を高め、軽量化と強度の両立を実現している。講義では、こうした技術が日本の高速鉄道の安全性と省エネルギー化を支える重要な要素であることが強調された。 発表では、非鉄金属の製造における熱と電気の役割、および日本産業規格（JIS H）が輸送機器の品質・安全性を支える基準となっている点を述べた。JIS H規格は、金属の純度、強度、導電性、耐食性などを厳密に定めることで、製品の信頼性を確保している。特に新幹線の車体や電線などでは、軽量化と高い安全性を両立するために、規格に基づいた材料選定が不可欠であることが説明された。また、電解技術の進歩が環境負荷の低減にもつながっており、持続可能な製造プロセスの構築が求められていることが強調された。 復習では、非鉄金属の精錬原理とその応用を整理し、軽量化技術が高速輸送や省エネルギー化に貢献していることを理解した。アルミニウムや銅の製造過程における電解反応の仕組みを学び、化学エネルギーを電気的に制御する技術の重要性を再認識した。また、JIS規格が単なる品質基準ではなく、社会の安全と環境保全を両立するための指針であることを理解した。非鉄金属工業は、科学技術の進歩とともに人々の生活を支える基盤であり、今後も持続可能な社会の実現に向けて発展していくべき分野だと感じた。
A.産業革命期に鉄鋼を中心とした重工業が発展したのに対し、新幹線の軽量車体などに用いられるアルミニウムに代表される非鉄金属は、技術革新に不可欠な素材として近代社会を支えてきた。アルミニウムの精錬には約1000℃の溶融塩電解と約4Vの低電圧を要するホール・エルー法が用いられ、大量の電気エネルギーを化学変化へと変換する電気化学工業の知見が不可欠である。鋼鉄の蒸気機関車からアルミニウムボディの新幹線への進化に見られるように、非鉄金属の軽量性や耐食性といった優れた特性を最大限に活かす技術は、現代社会の輸送システムやエネルギー効率の向上に大きく貢献している。 演題「高峰譲吉について調べてみましょう。」をグループ名「にしこおり」（共著者：錦織勇人、小野朋夏、會田龍真、加藤美羽、藤原静）で取り組んだ。タカジアスターゼの創製やアドレナリンの結晶化成功、理化学研究所の設立支援といった高峰の業績を検証した。私はこの共同創作において、バイオ分野で人々の健康に貢献しつつ、アルミニウム製造や黒部川の水力発電所建設といったインフラ産業の重要性を説いた「サムライ化学者」の理念をまとめ、成果物として記録・執筆する「論考・執筆（Writing ? original draft）」の役割を果たした。 授業後の復習として、非鉄金属の合金とその表面処理技術について個人で考察を深めた。銅合金やアルミニウム合金（ジュラルミン）などの非鉄金属合金は、軽量性や耐食性に優れ広く活用されている。特に銅を主成分としながら磁性を付与した磁性銅合金は、電子機器やセンサー部品に欠かせない。この磁性銅合金にニッケルめっきを施すことで、高い導電性を維持しつつ耐食性や耐摩耗性を飛躍的に向上させることが可能となる。用途に応じた最適な合金設計とめっき処理の選定こそが、電子部品の信頼性と耐久性を担保する鍵であると実感した。
A. 本講義では、「1000℃、4Ｖが作る新幹線―非鉄金属―」をテーマに、新幹線の車体等に不可欠な軽量構造材料であるアルミニウムの製錬技術（ホール・エルー法）とその工学的応用について学習した。アルミナを溶融塩（約1000℃）に溶解させ、約4Vという低電圧で溶融塩電解を行うことで、高純度の金属アルミニウムを抽出する、電気化学プロセスを理解した。また、アルミニウムの表面処理技術である「アルミの蒸着」や、日本の化学工業の先駆者である、「高峰譲吉」の足跡について触れ、基礎化学を社会に活かす応用化学の重要性を学んだ。 グループワークでは、高峰譲吉の最大の業績である「アドレナリンの結晶化」について深く討論を行った。世界で初めてホルモンであるアドレナリンを純粋な結晶として抽出・単離に成功した成果について整理し、単なる発見にとどまらず、安定した医薬品として社会に供給するための高純度化・結晶化技術を確立した点について意見を交わした。基礎研究の成果を実用化・産業化へ結びつけた高峰の工学的アプローチの重要性を班全体で共有した。 復習として、非鉄金属の製造や微細加工技術が現代の産業を支えていること、そして高峰譲吉のように科学的発見を社会に還元する技術へと昇華させる姿勢の重要性を再認識した。今後は、物質の特性理解だけでなく、それを社会に役立つ形へ展開する工学的な視点を意識して学びを深めていきたいと思った。
A. 講義では、アルミフィルムがどうやって作られるかという話があった。アルミフィルムは、ベースとなる樹脂フィルムにアルミニウムを蒸着させる、または金属のアルミ箔を貼り合せて作られる。工程内で接着剤や機能性樹脂を塗布する際、あるいはフィルム同士を貼り合わせる工程でキスロールが使われる。キスロールは、バックアップロールを使わずに1本または複数のロールの表面に付着した薄い液膜を、接触させるだけで基材に塗る手法である。 「高峰譲吉について調べてみましょう。 彼の業績からひとつ選びましょう。それが、現在どのように活かされているも調べてみましょう。」という設問について、グループワークでは、業績からアドレナリンを選択した。高峰譲吉は、世界で初めて血圧上昇などの働きを持つホルモンを抽出し、純粋な結晶化に成功した。これらは、アナフィラキシーショックの治療薬や心停止時の応急処置などに活用されていた。 授業外では、高峰譲吉の他の功績を調べた。高峰譲吉はタカヂアスターゼという強力な消化酵素を発見した。胃腸薬や消化剤として現在も利用されている。また、高峰譲吉は発電所の建設やアルミニウムの製造を提案した。その姿勢は、科学を社会実装することで、あらゆる苦難から人々を解放するという一貫したヒューマニズムに基づいていたと考えられる。
A.授業ではアルコーニウムの製造法、用途、そして材料選択の合理性について学んだ。鉄の弱点である重さや塩素イオンによる腐食を克服する素材として、軽量かつ丈夫で耐食性に優れるアルミニウムが新幹線やエアコン、各種容器に採用されている理由を理解した。また、偉大な化学者である高峰譲吉の功績（ジアスターゼやアドレナリンの発明・結晶化）についても触れ、研究成果を産業や医薬品として世に送り出すことの社会的価値を学んだ。 グループワークでは高峰譲吉の功績と工業における材料選択の重要性について議論した。彼が研究成果を事業化して世界的なベストセラーへと導いたプロセスを分析し、科学的発見を産業に応用する重要性を共有した。また、単に高品質な高価材料を使うのではなく、安価な材料を用いて製品の要求性能（軽量性・熱伝導性など）を満たす技術こそが、工業製品の普及や量産化を支えるカギであるとグループ内で意見を一致させた。 工学の目的である大量生産を継続するためには企業の利益が不可欠であり、原材料費を抑えるコスト意識が極めて重要だと実感した。高価な材料を使えば良いものを作るのは容易だが、安価な材料で高品質な製品を実現することこそ技術者の腕の見せ所である。鉄とアルミニウムの使い分けのように、用途・環境・コストのバランスを考慮して最適な素材を選択する眼差しを養うことが、ものづくりにおいて不可欠であると感じた。
A.①講義の再話 本講義では、日本を代表する化学者である高峰譲吉の功績について学んだ。高峰譲吉は、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世界的に知られている。特にアドレナリンの結晶化は、医薬品を大量かつ安定して供給する基礎を築き、近代医薬品の発展に大きく貢献した。また、高峰譲吉は医薬品の研究だけではなく、日本の工業や産業の発展にも強い関心を持ち、水力発電所の建設やアルミニウム産業の育成を提案するなど、国全体の発展を見据えた広い視野を持っていたことを学んだ。科学技術は研究成果だけでなく、社会全体へ還元されて初めて大きな価値を生み出すという考え方が印象に残った。 ②発表の要旨 発表では、高峰譲吉の業績の中でもアドレナリンの結晶化を取り上げた。アドレナリンは現在でも救急医療に欠かせない医薬品であり、アナフィラキシーショックや心停止などの緊急時に広く使用され、多くの命を救っている。この成果は医薬品の品質向上や大量生産技術の発展にもつながり、現代の製薬産業を支える重要な技術となっている。また、高峰譲吉が水力発電やアルミニウム製造を提案した背景には、産業の発展には安定した電力供給が不可欠であるという考えがあったことも紹介された。アルミニウムの製造には大量の電力が必要であり、豊富な水力資源を有効活用することが日本の産業競争力向上につながるという先見性を持っていたことが発表の要点であった。 ③復習の内容 講義後に復習を行い、高峰譲吉は優れた研究者であるだけでなく、科学技術を社会へ役立てることを重視した人物であったことを改めて理解した。アドレナリンの結晶化という医学分野での功績だけでなく、エネルギーや工業の発展まで視野に入れた考え方は、現在の化学工学やバイオ化学にも通じるものがあると感じた。新しい技術を生み出すだけではなく、それを社会で活用し、人々の生活を豊かにすることが技術者の重要な役割であると考えた。また、環境問題やエネルギー問題が重要視される現代においても、高峰譲吉のように長期的な視点から社会全体を考える姿勢は大切であると感じた。今後は化学やバイオ化学の知識だけでなく、それらを産業や社会へどのように応用できるかという工学的な視点も意識しながら学習を深めていきたい。
A.本授業では、「1000℃、4Vが作る新幹線―非鉄金属―」というテーマを通して、非鉄金属材料とその製造技術について学んだ。新幹線のような高速輸送機関では、軽量でありながら高い強度や耐久性を持つ材料が求められる。そのため、アルミニウムや銅といった非鉄金属が重要な役割を果たしている。アルミニウムは約1000℃近い高温で精製され、さらに電気分解（約4V程度）によって製造される。このプロセスには多くの電力が必要であるが、その結果として得られる軽量材料は、新幹線の高速化や省エネルギー化に大きく貢献している。また、銅は電気伝導性に優れており、車両の電気系統や送電設備に不可欠である。このように、非鉄金属は鉄とは異なる特性を活かし、現代の高度な交通インフラを支えていることが理解できた。 次に、「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」では、日本人化学者である高峰譲吉の功績とその研究姿勢について考えた。彼は消化酵素であるタカジアスターゼの開発や、アドレナリンの結晶化に成功するなど、世界的にも大きな業績を残した人物である。特に注目すべきは、単に研究成果を追求するだけでなく、それを社会に役立てるという強い意志を持っていた点である。自らの発明を産業化し、多くの人々の生活向上に貢献した姿勢は、現代の技術者にとっても重要な指針であると感じた。また、困難な課題にも粘り強く取り組む姿勢や、国際的な視野を持って活動した点も学ぶべきである。 以上の内容を踏まえた復習として、材料技術と人の姿勢の両方が社会の発展に大きく関わっていることを再認識した。非鉄金属の製造には高温や電力といったエネルギーが不可欠であり、その効率化や環境負荷低減が今後の課題である。一方で、高峰譲吉のように、技術を社会のために活かそうとする意識も同様に重要であると感じた。本授業を通して、単なる知識の習得にとどまらず、将来技術者としてどのように社会に貢献していくべきかを考える良い機会となった。今後は、学んだ内容を基盤として、技術と倫理の両面から物事を捉えられる人材を目指していきたい。
A.(1)軽金属に当たるアルミニウムやチタンは純粋な金属の方が電気を流しやすい代わりに軟らかいため、合金にて硬くする。鉄で大きいものを作ると重いため交通機関に転用するには軽いアルミニウムが良く使われる。アルミニウムはバリア性が高く、カップ麺の蓋に空気と紫外線との反応を避けるために使われている。 (2)科学者の高峰譲吉の功績について調べた。世界最古のプラスチック・ベークライトの事業を起こし、世界最初のプラスチック「ベークライト」を作成した。これにベークランド博士が特許料なしで技術を提供する。1911年に日本(三共株式会社)での国産をベークランド博士が許可し、1932年日本ベークライト社を独立し、1955年住友ベークライト株式会社に発展し、現在でもフェノール樹脂を製造し、市場でトップシェアをほこる。 (3)人類のためになるものづくりでも、結局ゴミになり、環境破壊へ貢献してしまう。それでも人々の生活を陰ながら支えることがモットーである以上、開発・製造は止められない。
A.①講義では、非鉄金属とはどういうものかについて触れ、アルミニウムや銅といった鉄ではない金属も鉄にはない特性をいかして社会で使用されていることを学んだ。また、高峰譲吉という人物が、アルミニウムが必要になる社会がくることを予見し、アルミニウムを生産するための電力を確保するために黒部ダムを建設し、水力発電を行なえるようにしたということについて学んだ。また、非鉄金属であるアルミニウムや銅、ニッケルなどの合金の特性や、その特性をいかしてどのような場所で使われているか、金属を加工する方法はどのようなものがあるかについて学んだ。 ②発表では、高峰譲吉がどのようなことを行なったのかについて調べ、結果、高峰譲吉は黒部ダムの建設のほかにも、酵素であるタカジアスターゼの開発から製薬工業の発展を行ったり、化学肥料工業の確率を行ったりした。 ③復習として、非鉄金属も鉄と同じくらいに生活に欠かせないものであり、その非鉄金属であるアルミニウムが必要になってくる時代の到来を予見した高峰譲吉はとても人物であることが分かった。
A.アルミニウムについて説明します。鉄は多くのものに使われていますが、鉄以外の金属でよく使われているものとしてアルミニウムがあります。鉄は便利ですが重いため飛行機などの部品には向いていません。アルミニウムは軽く、加工しやすいためよく使われます。例としてエアコンやカップ焼きそばのふたがあげられます。アルミニウムフィルムは真空蒸着法で作られます。真空状態で気化させたアルミニウムをフィルムの表面に付着させることでできます。アルミニウムは現在日本で作られていないため高いです。 グループワークでは、高峰譲吉について調べました。日本の化学者・実業家で日本の近代化学、医薬学の発展に大きく貢献した人です。高峰譲吉は大きく二つのこと発明をしました。1つ目は、アドレナリンの結晶抽出に成功したことです。世界で初めてホルモンを抽出した例になります。2つ目は日本初のアルミニウム製造事業に取り組んだことです。アメリカ企業のアルミニウム製造技術を援用して原料を取寄せ、電力を活用して事業を推進して、東洋アルミナムを設立しました。 ほかの身近な非鉄として銅を調べました。銅は電気を通しやすく、加工しやすいことからケーブルやプリント基板、電子レンジやスマートフォンの心臓部または、硬貨があげられます。また、磁気を帯びないことから時計やカメラ、計測器などの部品にも使われています。
A.今回の講義では、身近な製品は気体・液体・海水などの天然資源を原料として工業的に大量生産されていることを学んだ。特に非鉄金属であるアルミニウム、銅、チタン、亜鉛、金について理解を深めた。アルミニウムは軽量で耐食性に優れるためエアコンなどに広く利用され、薄い箔でも高いバリア性を持ち、食品や油脂の包装材料としても活用されている。また、アルミニウムは溶融塩電解を利用したホール・エルー法によって製造され、約25?m程度まで薄く加工できることを学んだ。一方、銅はアンモニアなど窒素を含む物質と反応してアンミン錯体を形成するため、使用環境に注意が必要であることも理解した。非鉄金属はそれぞれ異なる特性を持ち、用途に応じて使い分けられていることが印象に残った。 グループディスカッションでは、科学者として活躍した先人として挙げられる「高峰譲吉」について調べた。グループ名「かばーい」として、メンバー「24512380鏡凜奈」「24512413稲村清香」「24512866菅原優南」「24512323?橋璃和」で行い、私は資料作成係として議論に参加した。高峰譲吉は明治時代に活躍した日本の科学者・発明家であり、日本のバイオテクノロジーの先駆者として知られた。加えて、タカジアスターゼの開発やアドレナリンの結晶化に成功したという功績を持つことが分かった。 今回の講義とグループ活動を通して、非鉄金属の性質や製造方法といった工業化学の基礎だけでなく、科学者の研究が社会に与える影響についても理解が深まった。素材の特性を科学的に捉え、それを応用して新しい技術を生み出す姿勢は、今後の学習においても重要であると感じた。単なる知識の暗記ではなく、現象の背景にある科学的原理を意識しながら学びを積み重ねていきたい。
A. 第5回の授業では、1964年に誕生した新幹線を例に、材料科学が日本の技術発展を支えてきたことを学んだ。新幹線は従来の電車や汽車と異なり、広い線路幅や多様なセンサーによって高速走行時の安全性が確保されている。車体には軽量なアルミニウムが使われ、鉄より軽く、電気や熱をよく伝える性質が高速化に寄与していることを理解した。非鉄金属の特性が、現代の交通インフラの性能に直結している点が印象的だった。 班では高峰譲吉の業績と姿勢について調べ、特に世界初のアドレナリン抽出・結晶化に注目した。アドレナリンは血圧上昇や気管支拡張作用を持ち、現在ではアナフィラキシーショックや心停止時の救命処置に欠かせない薬として利用されている。この研究は近代生化学の発展に寄与し、高峰は医薬品開発と産業基盤整備の両面で「社会のために技術を使う」という姿勢を示した。技術者が広い視野を持つ重要性を学んだ。 復習では、非鉄金属の応用例として航空機に使われるアルミ合金を調べた。アルミニウムは軽量で加工しやすく、耐食性にも優れるため、機体の軽量化と安全性向上に欠かせない素材となっている。また、強度を高めるために銅や亜鉛を加えた合金が使われ、用途に応じて特性が調整されていることを知った。新幹線の車体材料と比較することで、非鉄金属が輸送技術の発展に広く貢献していることを理解できた。
A.５－１）再話 今回は主に軽金属について深く学んだ。アルミニウムやチタンに当てはまるのが、軽金属であり、この軽金属は、鉄や銅より軽い。また、ラミネート加工により光が貫通しなくなる性質とアルミを気化させ薄く延ばす性質から、アルミニウムはくができた。 ５－２）発表 高峰譲吉は工学の博士号、薬学の博士号を持つベンチャー企業の先駆者となった人物であり、明治から大正時代に日米間で大成功を収めた、日本を代表する世界的な化学者であり実業家でもある。また、発酵とホルモン研究の分野で活躍した実績をもち、アドレナリンの結晶化に初めて成功した功績も持つ。他の実績は、タカジアスターゼの発明をした。これは米麹の研究から生まれた、デンプンを強力に分解する消化酵素である。画期的な胃腸薬として世界中で大ヒットし、現在も第一三共グループの医薬品などの基礎となっている。 ５－３)復習 軽金属には、一般的に比重が4～5以下の軽い金属の総称であり、代表的な金属はアルミニウム、マグネシウムがあり、軽さや優れた強度、耐食性を活かして航空機や自動車、スマートフォンなどの産業用途から日用品まで幅広く利用されている。 紙や写真などの素材を透明なフィルムで覆い、熱や圧力で密着させる技術である。
A.1. 講義の再話：この講義では、鉄以外の金属である非鉄金属について学びました。非鉄金属には、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、チタン、貴金属、レアメタルなどがあります。特にアルミニウムは、ボーキサイトから水酸化アルミニウム、アルミナを経て、ホールエルー法による溶融塩電解で製造されます。アルミナは融点が高いため、氷晶石に溶かして約1000度で電解します。このとき電圧は約4 Vですが、大量の電力が必要です。アルミニウムは軽く、合金にすると強度も得られるため、新幹線や航空機の軽量化に役立ちます。銅は電気伝導性が高く、電線や熱交換器に使われます。 2. 発表の要旨：新幹線を例に、車体を軽くすることで走行に必要なエネルギーを減らせることを説明しました。アルミニウムは軽量化に有効ですが、製錬時に多くの電力を必要とするため、再生利用と製造時の電源が重要です。また、銅やレアメタルも電気機器に欠かせない材料です。 3. 復習の内容：アルミニウムの製造工程、溶融塩電解、銅の導電性、金属資源の有限性を復習しました。JIS Hでは、非鉄金属の分析、原材料、伸展材、鋳物、機能性材料、加工方法などが扱われます。軽量化だけでなく、資源循環まで考えることが重要だと学びました。
A.(1)アルミニウムはとても軽く、電気伝導性が高く、アルミ蒸着の技術はお菓子の袋などで活用され、新幹線車体の軽量化をも支えている。これをはじめとする非鉄金属の製錬技術で、アルミの原料であるボーキサイトから得たアルミナは融点が高いため、氷晶石に溶かして約1000℃の溶融塩にし、低電圧・大電流で電解精錬（ホール・エルー法）を行う。多大な電気エネルギーを投じて高純度アルミを抽出し、合金化により高い強度と軽量性を両立させる技術体系がある。 (2)ワークショップ課題として、「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」というテーマで彼の活躍や功績について調査した。グループ名はタカミネ、共著者は荒川琴音、岡崎なな子、佐藤玲凰、佐野愛莉、丸川春太であり私は課題の調査を担当した。高峰譲吉は官僚、起業家、発明家と様々な職業で活躍し東洋アルミナム(株)を設立し黒部ダムの開発権利を得てアルミ産業を興した。またアドレナリンの抽出・結晶化や創薬、肥料の生産といった医学関連の発明においても名を残しているそうだ。 (3)授業の復習として、アルミニウムに関連する非鉄金属を調査して環境との関わりについて考察した。新地金というボーキサイトから取り出したアルミナを電気分解して得られる非鉄金属がある。これのリサイクルは、ゴミの再利用にとどまらず、「エネルギーの保存」という高い環境的・経済的価値を持っている。新地金製造時に投入した膨大なエネルギーを、金属のまま社会の中で循環・再利用していくシステムを構築することが、環境に配慮した社会へとつながる、という関わりがあると考えられた。
A.① 非鉄金属であるアルミニウムや銅は、それぞれ独自の物理的特性を持つ。高電導な銅に対し、アルミニウムは軽量で熱伝導性に優れ、新幹線や包装材に広く用いられる。その精製には氷晶石とアルミナを用いた溶融塩電解が不可欠であり、1000℃の高温維持と多大な電力を消費する。単に金属を抽出するだけでなく、エネルギー供給を含めた電気化学プロセス全体が現代の工業基盤を形作っているのである。 ② 「高峯譲吉の姿勢について学ぶ」を、石井響、田中心優、神山結菜、小野絵里香、金澤玲奈、石曽根萌音で話し合いをした。グループ名「アドレナリン」、私はCRediTにおけるWriting ? original draft（原案執筆）の役割を担当した。本班ではサムライ化学者と呼ばれた高峰譲吉の業績と工学的思考について議論した。彼はタカジアスターゼの開発や副腎からのアドレナリン結晶化に成功し、救急医療や胃腸薬へ応用した。さらに、大量の電力を要するアルミニウム製造の提案や発電所建設にも関与した。自然科学の知識を人々の生活や産業基盤の形成へと結びつけた彼の姿勢は、工学の本質を示すものであるとまとめた。 ③ 講義で扱われたアルミニウム電解槽の構造や、非鉄金属の産業的価値について個人で考察を深めた。アルミニウムの製造には安定した大電力の確保が不可欠であり、高峰譲吉が電力事業とアルミ製造の連動性を見抜いていた歴史的背景と講義内容が深く結びついた。単に優れた材料を精製するだけでなく、エネルギー供給を含めた総合的な製造プロセスを設計することこそが、化学工学に求められる視点であると改めて実感した。
A.アルミニウムの製錬は、原料鉱石であるボーキサイトから高純度のアルミナ、酸化アルミニウムを取り出す精製工程と、それを電気分解して金属アルミニウムを得る電解工程の2段階に大きく分かれている。 バイヤー法はアルミナの精製をする。ボーキサイトを水酸化ナトリウム水溶液と加熱・反応させて不純物を除去し、一旦**水酸化アルミニウムとして沈殿・回収する。これを高温で脱水することにより、高純度のアルミナを得る。 ホール・エルー法はアルミナは融点が約2000℃と非常に高いため、単体での溶融電解は困難にな？。そこで、100℃で溶融させた氷晶石にアルミナを溶かし込む溶融塩電解を行う。炭素電極を用いて電解槽で通電することで、陰極に還元されたアルミニウムが液体として得られる。 イオン化傾向が極めて大きいアルミニウムは還元に膨大な電気エネルギーを消費するため、電気の缶詰とも称されている世界中の金属アルミニウム製造は、このバイヤー法とホール・エルー法の組み合わせによって支えられている。
A.①非鉄金属であるアルミニウムや銅は、電気や熱をよく伝えるため、送電線や新幹線などに欠かせない材料である。アルミニウムは溶融塩電解によって製造され、多くの電力を必要とする一方、軽量で耐食性に優れる。銅は電解精錬により高純度化され、優れた導電性を持つため、電線やモーターに広く利用されている。両者の特性を生かすことで、新幹線の高速化や省エネルギー化、安全性の向上に大きく貢献している。 ②高峰譲吉は明治時代を代表する化学者で、1901年に副腎ホルモンであるアドレナリンの世界初の結晶化に成功し、医薬品としての実用化に貢献した。アドレナリンは現在も心肺停止時の救命処置やアナフィラキシー治療などに使用されている。また、工業の発展にも尽力し、水力発電を活用したアルミニウム工業の発展を提案するなど、日本の産業と医療の発展に大きな影響を与えた。 ③非鉄金属は鉄を主成分としない金属で、代表例として銅やアルミニウムがある。銅合金には黄銅や青銅、アルミニウム合金にはジュラルミンなどがあり、用途に応じて利用される。また、ニッケルめっきは耐食性や耐摩耗性を向上させる表面処理として広く用いられている。アルミニウム製飲料缶は、深絞り加工としごき加工によって成形され、軽量で強度が高く、資源のリサイクルにも適した製品となっている。
A.①本日の授業の再話として、モノづくりにおける材料や化学の基礎を幅広く確認した。現代のモノづくりにおいては環境負荷の低減が大きな課題となっており、化学の分野では高圧化学が気体を、塩の製造が液体を、そして各種材料が個体をそれぞれ主な対象としている。金属材料は大きく鉄と非鉄に分かれ、非常に高い導電性を持つ銅や、軽さと優れた加工性が特徴のアルミニウムなど、それぞれの特性に応じた用途で使い分けられている。また、鉄は塩化物イオンによって腐食しやすいという弱点を持つ一方で、アルミニウムは表面の酸化被膜によって保護されている点も学んだ。これらの金属の製造には、高炉による製鉄や電解精錬、溶融塩電解などが用いられている。 ②本日のディスカッションとして、モノづくりを支える材料や化学の基礎について意見を交わした。持続可能なモノづくりを進める上では、環境負荷を最小限に抑える視点が不可欠であり、気体を扱う高圧化学、液体を扱う塩の製造、個体を扱う材料科学がそれぞれ重要な役割を担っていることを再認識した。金属材料に関しては、鉄や非鉄金属の分類を確認し、高い導電性を示す銅や、軽さと加工性に優れたアルミニウムの多様な用途について議論した。さらに、塩化物イオンによる鉄の腐食メカニズムや、アルミニウムが持つ酸化被膜による耐食性の違い、さらには高炉、電解精錬、溶融塩電解といった製造方法の仕組みについても理解を深めることができた。 ③本日の復習として、これまでに学んだモノづくりにおける材料や化学の基礎事項を改めて整理した。モノづくりを進める上で環境負荷の抑制が喫緊の課題であることを踏まえ、気体を対象とする高圧化学、液体を対象とする塩製造、個体を対象とする材料科学のそれぞれの領域を確認した。金属は鉄と非鉄に大別され、銅やアルミニウムといった素材が持つ固有の用途や特性について見直した。また、鉄の腐食特性とアルミニウムの酸化被膜による保護メカニズムの違いに加え、高炉、電解精錬、溶融塩電解といった具体的な製造方法についても復習を行い、化学工学と材料科学に関する全体的な理解をより確実なものにすることができた。
A.１）講義内容の再話 第5回講義ではアルミニウムをはじめとする非鉄金属と材料工学を学んだ。鉄より軽いアルミニウムやチタンは、新幹線の軽量化による省エネやコスト削減に寄与する。熱・電気伝導性や耐食性に優れ、カップ麺のふた等への真空蒸着技術にも応用される。製造には約1000℃・4Vでの「溶融塩電解」により1kgあたり約14kWhもの莫大な電力を要し、「電気の缶詰」と呼ばれる背景や資源供給の課題を理解した。 （２）ワークショップ課題の発表要旨 日本の科学・産業の先駆者である高峰譲吉について発表した(橋本和樹、出谷一樹、組谷風太、志摩勇成、齋藤龍人、自身はリソースを担当)。彼は1894年に「タカジアスターゼ」、1901年に「アドレナリンの抽出・結晶化」に成功した偉業で知られる。さらに東洋アルミニウムの設立や発電所計画を推進した功績から、電力依存の大きいアルミ製造におけるエネルギー確保の構想を学んだ。新規製造の約3％の電力で済むリサイクルの有効性も含め持続可能な産業形成を提示した。 （３）復習の内容 非鉄金属の利活用と化学技術の社会的価値を再確認した。軽量性やバリア性を活かしたアルミは、新幹線や食品包装、電子部品まで幅広く現代社会を支える。材料設計にはJIS H規格等の理解が欠かせず、実用性とコストのバランスが重要となる。溶融塩電解によるエネルギー問題から、高峰博士によるバイオテクノロジーの原点まで、基礎研究を社会発展や環境・経済の調和へ結びつける技術者の役割を深く学んだ。
A.無機工業化学は資源から作っていく。その資源には空気、液体、固体があり、固体は材料と呼ばれる。材料には金属やセラミックスがあり、金属は鉄と非鉄に分けることができる。鉄、銅、アルミニウムはベースメタルと呼ばれ、アルミニウム、チタン、亜鉛、金は軽金属と呼ばれている。エアコンの室外機にはアルミニウムと銅が使われており、これらは熱伝導つまり電気伝導性をもっており電気を通す。銅の方がこの伝導性が優れているが、アルミニウムの方が軽いので良く使われている。アルミ箔のつくり方を説明する。アルミニウムを溶かして板状に固める。その後大きなローラーで何回も押しつぶして薄くする。二枚重ねで圧延する。片面がツヤ、片面がマットになる。真空で伸ばすことで薄くできる。柔らかさを調整するため加熱し、必要な幅に切って巻き取る。 演題：「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」グループ名：かばーい(?橋璃和、鏡凛奈、菅原優南)役割：Conceptualization 高峰譲吉について調べ、ワークショップを行った。高峰は明治時代に活躍した日本の化学者・発明家で、日本のバイオテクノロジーの先駆者として知られている。特に有名なのは次の二つである。一つ目はタカジアスターゼの開発である。麹菌を利用した消化酵素で、胃腸薬として世界的に使われた。二つ目はアドレナリンの結晶化に成功したことである。副腎から分泌されるアドレナリンを世界で初めて結晶として取り出した。これは医薬品化学で大きな功績となった。また、アメリカで事業を成功させた実業家でもあり、日本と海外の化学技術交流にも貢献した。 非鉄金属の合金には、銅合金では黄銅（Cu-Zn）や青銅（Cu-Sn）、アルミニウム合金ではジュラルミン（Al-Cu-Mg）などがある。磁性銅合金としては、銅にニッケルや鉄、コバルトを加えた合金があり、電気を通しやすく磁性も備えているのが特徴である。主な用途には、モーター部品、センサー、電子機器用コネクタなどがある。また、耐食性や加工のしやすさにも優れているため、精密機器の分野でも使用されている。めっきを行う場合は、耐食性と導電性を高められるニッケルめっきが適している。さらに、表面を硬くして摩耗を抑える効果もあり、部品を長持ちさせることができる。
A.（１）無機化学工学においてよく使われる金属について学習した。まず挙げられるのは前回同様鉄で、鉄か非鉄かで分類されるほどにはよく利用される金属である。これはボイラーや日常で使う様々な工業製品に使われている。そして基本金属に分類されている金属は鉄、銅、アルミニウムである。銅は熱伝導性や導電性がが高く、アルミニウムは軽くて加工がしやすいという特徴を持っている。この二つを使用して作られる工業製品がエアコンの室外機である。よく曲がることで配管をつなげやすく、熱伝導率が高く、何より鉄の弱点であるサビにも強いため使われている。また、軽金属といわれている金属はほかにもチタンや亜鉛などがある。いずれの金属においても、純粋な金属は柔らかく電気をよく通すという性質を持っている。しかしこれが合金になると電導性を失う。 アルミニウムについてさらに説明があった。アルミは車両の軽量化のため新幹線の車体に使われている。また、カップ?の蓋やポテトチップスの袋、アルミ缶などにも使われている。これは、中野油脂を紫外線と酸素から保護するためである。アルミを薄く加工する技術として蒸着というものがある。これは蒸発させたアルミを吹きかける方法で、少ないアルミで２ミクロン程度の薄いフィルムを作ることができる。 （２）チームタカミネ（佐野さん、川村さん、岡崎さん、丸川さん、佐藤さん）でワークショップを行い、私は書記を担当した。テーマは高峰譲吉について調べてまとめるというものだった。彼は完了、起業家、発明家といった様々な活躍を見せ、彼の立ち上げた会社である東洋アルミナム株式会社で化学肥料を発明した。また、アドレナリンの抽出結晶化にや創薬、黒部ダムの建設といった功績も残している。 （３）冒頭部分のお話で、モノづくりというのは資源を使うことであって、それはごみを生むことと同義だからなるべく身近でありふれた材料からモノをつくろうというものがあった。私が入りたい研究室も身近で環境にやさしい材料から役に立つモノを生み出そうという目標を掲げているので、タイムリーな話題としてとらえることができた。
A.1. アルミニウムの製造方法である溶融塩電解と、銅の製造方法である電解精錬について学んだ。アルミニウムは酸化アルミニウムを溶融塩に溶かして電気分解することで製造される。一方、銅は粗銅を陽極として電解精錬を行い、高純度の銅を得る。このように、金属の種類によって適した製造・加工方法が異なることを学んだ。 2. 高峰譲吉は消化酵素であるタカジアスターゼを開発し、医薬品や食品分野の発展に大きく貢献した人物である。現在でも消化酵素製剤として利用されており、多くの人々の健康維持に役立っている。また、高峰譲吉は医療だけでなく、発電所の建設やアルミニウム製造など産業の発展にも着目していた。人々の生活を豊かにするために幅広い分野へ挑戦した姿勢は、現代の技術者にも重要な考え方であると感じた。 3. 講義を通して、電気化学は金属の製造や精製に欠かせない技術であり、私たちの身の回りの製品にも広く利用されていることを学んだ。また、高峰譲吉のように一つの専門分野だけでなく、社会全体を見据えて技術を活用する姿勢の大切さを理解した。今後は、技術が社会にどのような影響を与えるのかという視点も持ちながら学んでいきたい。
A.（1）本日の講義では、空気や海という身近な資源から始まり、高炉を用いた石炭による鉄の量産といった固体の金属材料・セラミックスの歴史を学びました。さらに、エアコンなどに使われる銅やアルミニウムといった非鉄金属の重要性を取り上げ、真空状態を利用したアルミ包装フィルムの生成技術や、銅の純度を高める電解精錬とアノードスライム、大量の電力を使うアルミニウムの溶融塩電解など、具体的な化学工学の製造プロセスについて深く理解を深めました。 （2）本発表では、無機工業化学の分野における重要人物や技術の歴史的発展について考察した。具体的には、アドレナリンやタカジアスターゼの発見といった19世紀末の科学的業績を取り上げるとともに、アルミニウム製造技術の進展や発電所計画など、近代工業の基盤となった技術革新の系譜についてまとめた。これらの歴史的背景を通じて、無機工業化学が社会や産業の発展に果たしてきた役割と重要性を明らかにした。 （3）アルミニウムの製錬には多大な電力が必要であり、ビール缶1本あたりの電力量を計算すると国内の電気料金ではコストがかさむことが分かった。そのため、日本は地金の大部分を海外からの輸入に依存している現状がある。資源の乏しい日本において、今後はアルミ缶のリサイクルを徹底してエネルギー消費を抑えるとともに、効率的な回収システムの構築がより一層重要になると感じた。
A.非鉄金属における高温で製造されるものは、アルミ、銅、チタン、亜鉛などがあることを学びました。アルミや銅はよく使用されるタイプの金属で、ベースメタルと呼ばれる金属であることが分かりました。チタンや亜鉛は軽金属とよばれていました。特にアルミは飛行機や新幹線などの機体部分に使用されていました。アルミを高温で電解精錬し、大量の電力を消費し、出来上がったアルミをアルミ箔としてロールで圧をかけて薄く延ばし、キスロールによる熱接着で外装、内装に使用されていることが分かりました。電解精錬を行うのに消費電力が大きいため純度を上げることで省エネルギー化を行っていることが分かりました。また、サムライ化学者である高峰先生に関しても勉強し、アドレナリンの単利を行い、アルミ工業を日本で行った父であることがわかりました。 ワークショップでは、高峰譲吉に関する何をした人物であるかを深く取り下げる発表を行いました。高峰譲吉は、1854年生まれの東洋アルミナム会社を設立した化学者かつ実業家であり、化学者としてはアドレナリンの結晶化による抽出を成功させ、実業家としては黒部ダムの開発案を出して発電所を作ることでアルミニウム精錬により必要な大量の電力を確保しようとしていたことが結論としてでました。 復習は、高炉による連続生産により原料を入れ続けて生成物を下から取り出す構造になっていることから大量生産に適しているということが分かりました。なぜ高炉は全体が高いのかは、熱エネルギーを気体として扱うため効率が良いということであることが分かりました。
A.1. 授業の再話 第1回から第4回までの内容のまとめとして、原料の状態による分類が整理された。アンモニア合成のハーバー・ボッシュ法は気体を原料とし、食塩電解などは液体を原料とする一方、鉄をはじめとする金属材料は固体(金属)として扱われる。材料は大きく鉄・非鉄金属・セラミックスに分類され、非鉄金属にはCu、Al、Ti、Zn、Auなどが含まれる。電気を熱に変換する用途ではCuの熱伝導性の高さが活かされ、エアコンなどの部品に利用されている。一方Alは軽量性や成形性に優れ、カップ麺の蓋のような身近な製品にも使われている。授業の最後には「高峰譲吉の功績」が問いとして挙げられ、黒部ダムの建設にも話が及んだ。 2. 発表の要旨 テーマ：アドレナリン(高峰譲吉の業績) メンバー：石井響、神山結菜、田中心優、小野絵里花、金澤玲奈、石曽根萌音 高峰譲吉の主な業績は、消化酵素「タカジアスターゼ」の開発と、「アドレナリン」の抽出・結晶化の2つである。アドレナリンは1901年、動物の副腎から世界で初めて医薬品として取り出すことに成功した物質であり、心停止時の救命処置やアナフィラキシーショックの治療などに用いられている。 3. 復習 金属の成形方法について、アルミ缶を例に調べた。アルミ缶の製造では主にDI成形という工法が用いられる。まずアルミニウム板から円形のブランク材を打ち抜き、カップ状に絞り成形した後、複数のダイスを通して側面を薄く引き延ばすことで、底の厚い一体成形の缶胴が作られる。この工法により、継ぎ目のない薄肉・軽量な容器を高速かつ大量に生産できる点が特徴である。授業で扱われたアルミニウムの成形性の高さは、この製造工程とも関連している。アルミニウムは展延性に優れ、少ない加工力で大きく変形させられるため、缶のような薄肉・複雑形状の量産品に適している。また表面には自然に酸化皮膜が形成されるため、内容物の保護と耐食性の両立が可能になっている点も、鉄との対比で興味深かった。
A.非鉄金属について学んだ。銅、アルミニウム、チタン、亜鉛、金などが非鉄金属に分類され、ベースメタルや軽金属についても理解した。エアコンには熱伝導性の良い銅とアルミニウムが使われていることや、鉄は塩化物イオンによって錆びやすいことを学んだ。また、アルミニウムはバリア性に優れ、油脂を酸素や紫外線による劣化から守るため、アルミフィルムや密着ラミネート、熱圧着、超音波接合、蒸着などの技術が利用されていることを知った。さらに、非鉄金属の製造では電解還元や電解精錬、溶融塩電解が用いられ、アルミニウムはホール・エルー法やアルミニウム電解槽によって製造されることを学んだ。 グループワークでは、「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」をテーマに議論した。高峰譲吉は、麹菌から抽出した強力なデンプン分解酵素を利用した胃腸薬「タカヂアスターゼ」を開発した。また、麦を製粉したときに出る産業廃棄物を活用することで、低コストかつ効率的な生産を実現したことも特徴である。現在でも第一三共胃腸薬シリーズなどに活用され、時代に合わせてデンプンだけでなくタンパク質の消化も助ける成分が加えられるなど改良が続けられている。限られた資源を有効活用しながら人々の役に立つ製品を開発する姿勢が重要であると考えた。 非鉄金属は用途によってさまざまな特徴を生かして使い分けられていることを改めて確認した。特にアルミニウムは軽量で加工しやすく、食品包装や工業製品など幅広い分野で利用されている。一方で、製造には多くの電力を必要とするため、資源の有効利用やリサイクルを進めることが重要であると感じた。また、材料の特性を理解し、目的に応じて適切に活用することが技術者には求められると考えた。
A.1．産業で使われる金属は鉄鋼・非鉄金属・軽金属・貴金属等に分類され、高い導電性や強度が活用される。導電性は物質固有の物性値であり、リチウムイオン電池の集電体には銅やアルミニウムが利用されている。また、金属以外の黒鉛も高い導電性を持つ。さらに、真空蒸着法のような薄膜加工技術によって機能性フィルムが製造されるなど、金属の物理的特性と表面加工技術が現代の工業製品を支えている。 2．高峰譲吉について調べた。タカジアスターゼを開発した。これは胃腸薬として使われた。また、1901年アドレナリンの結晶化に成功した。これは現代の医療品に大きな影響を与えた。アナフィラキシーショックや喘息の薬としてアドレナリンは利用されてる。 3．金属は鉄鋼、非鉄金属（銅や亜鉛などのベースメタル）、貴金属、軽金属（アルミニウムやチタン等）、レアメタルに分類され、用途に応じた物性が活用される。物性値である抵抗率は形状に依存せず、優れた導電性を持つ銅やアルミニウムは電線だけでなく、リチウムイオン電池の集電体としても不可欠である。金属の導電率は電解液に比べて極めて高く、非金属では黒鉛などが高い導電性を示す。また、真空蒸着法による金属フィルムの加工技術など、薄膜化や表面処理によって機能性を付与する製品応用技術について学んだ。
A.今回の講義では、アルミニウムや銅、チタンなどの非鉄金属について学んだ。非鉄金属は、軽量で耐食性や導電性に優れるなど、それぞれ異なる特徴を持ち、新幹線や航空機、飲料缶、電線など幅広い分野で利用されている。特にアルミニウムは、鉄のように還元剤では製造できないため、約1000℃に加熱した溶融氷晶石中でアルミナを溶かし、電気分解によって製造するホール・エルー法が用いられる。この方法は大量の電力を必要とするため、電力コストの低い地域で生産されることが多い。また、日本産業規格（JIS H）によって品質や成分、試験方法が定められ、安全で信頼性の高い製品づくりが行われていることを学んだ。 私たちの班は、日本を代表する化学者である高峰譲吉について発表した。高峰譲吉は、消化酵素タカジアスターゼを開発し、胃腸薬として世界中で利用されるきっかけをつくったほか、副腎からアドレナリンを抽出・結晶化することにも成功し、医薬品の発展に大きく貢献した人物である。また、科学技術だけでなく国際交流にも尽力し、ワシントンD.C.へ桜を寄贈したことで日米友好の象徴を築いたことも紹介した。研究成果を社会に役立てる姿勢は、現在の科学技術にも通じる重要な考え方であると感じた。 復習では、自然科学と工業科学の関係について理解を深めた。自然科学では、アルミニウムの性質や電気分解による生成の仕組みなど、金属に関する基本的な原理を明らかにする。一方、工業科学では、その知識を利用してアルミニウムを効率よく大量生産し、新幹線や航空機、包装材などに応用する技術を発展させている。また、高峰譲吉が科学的な発見を医薬品として実用化し、多くの人々の健康に貢献したことも、自然科学の成果を工業科学へ発展させた代表的な例である。今回の講義を通して、科学の基礎知識が産業や医療、私たちの暮らしを支える技術へと発展していることを改めて理解することができた。
A. この講義では鉄以外の金属、特にアルミニウムについて学んだ。非鉄金属とは、鉄を主成分としない金属の総称であり、アルミニウム、銅、亜鉛、チタンなどが含まれる。鉄に比べて軽量で耐食性や導電性に優れているものが多く、電気製品や自動車、航空機など幅広い分野で利用されている。軽金属は、密度がおよそ4.5 g/cm?以下の金属を指し、代表的なものにアルミニウムやマグネシウム、チタンがある。アルミニウムは、軽量で加工しやすく、耐食性や熱・電気伝導性に優れることから、飲料缶、建築材料、自動車、航空機などに広く使用されている。また、表面に緻密な酸化皮膜を形成するため、錆びにくいという特徴を持つ。さらに、リサイクル性が高く、再生時のエネルギー消費が少ないことから、環境負荷の小さい金属としても注目されている。アルミニウムは、ボーキサイトを原料として製造される。まず、バイヤー法によってボーキサイトから高純度のアルミナ（酸化アルミニウム：Al?O?）を取り出す。次に、ホール・エルー法によってアルミナを溶融した氷晶石中に溶かし、電気分解を行うことで金属アルミニウムを製造する。この方法は大量の電力を必要とするが、高純度のアルミニウムを効率よく生産できるため、現在も世界中で広く利用されている。 発表としては高峰譲吉について調べた。高峰譲吉は、アルミニウムの原料であるアルミナを効率よく製造する「高峰式アルミナ製造法」を考案し、アルミニウム製造技術の発展に貢献した。現在ではバイヤー法が主流となっているが、高峰譲吉の研究はアルミナ製造の工業化を進める重要な役割を果たした。アルミニウムは、アルミナを電気分解するホール・エルー法によって製造されるため、高峰譲吉の研究は現代のアルミニウム産業の基礎を築いた技術の一つと考えられている。また、高峰譲吉の功績としてアドレナリンの発見なども挙げられる。 復習としては非鉄合金について調べた。非鉄合金には銅、アルミニウム、チタン、マグネシウム、ニッケルなどが存在する。磁性銅合金は非磁性である銅に、鉄・ニッケル・コバルトなど磁性元素を加えることで磁性を持たせた材料である。特徴としては、導電性保ちながら磁性を持っており、用途としては小型モーター部品、電磁センサーなどがある。めっきには色々種類がありますが、耐食性向上を目的とするなら、ニッケルめっきが有効である。またねじの成型方法について調べた。ねじの主な原料は鉄鋼、ステンレス鋼などが使われている。最初は、線材というコイル状の金属線を伸線により細くし、切断して長さを整える。次に、冷間圧造という金属を金型で強く押しつぶして変形させる方法で、ネジの頭をつくる。その後、転造という金型に材料を押し付けながら転がす方法で、ねじ山を作る。最後に、熱処理をして、表面処理することで出来上がる。
A.① 講義の再話 非鉄金属にはアルミニウム、銅、亜鉛、チタンなどがあり、鉄より軽いという特徴を持つ。アルミニウムは電解精錬によって製造され、新幹線や航空機など軽量化が求められる乗り物に広く利用されている。また、日本産業規格によって品質が管理されていることを学んだ。 ② 発表の要旨 アルミニウム工業の発展には電解精錬の技術が大きく貢献した。また、高峰譲吉によるアドレナリンの単離など、日本の科学技術の発展についても紹介された。軽金属は軽量で強度が高く、新幹線や飛行機の省エネルギー化や高速化に欠かせない材料であることを学んだ。 ③ 復習の内容 非鉄金属にはアルミニウム、銅、亜鉛、チタンなどがあり、それぞれ用途が異なることを復習した。特にアルミニウムは電解精錬によって製造され、軽量で耐食性に優れるため、新幹線や航空機などの輸送機器に多く使用されていることを理解した。
A.
A.【講義の再話】 第5回の講義では、銅やアルミニウムなどの非鉄金属について学んだ。銅は電気や熱を伝えやすく、電線や調理器具に利用される。一方、アルミニウムは軽く、表面に酸化皮膜をつくるため、輸送機器や包装材料に使われている。アルミニウムはボーキサイトからアルミナを取り出した後、ホール・エルー法による溶融塩電解で製造されるが、多くの電力を必要とする。このことから、金属は性質だけでなく、製造に必要な資源やエネルギーまで考えて利用する必要があると理解した。 【発表の要旨】 演題「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」、グループ名「アドレナリン」、共著者｛小野絵里花、神山結菜、石井響、田中心優、金澤玲奈、石曽根萌音｝、私の役割「Investigation」 発表では、高峰譲吉がタカジアスターゼの開発やアドレナリンの抽出に成功しただけでなく、水力発電やアルミニウム産業にも注目していたことを取り上げた。一つの研究分野にとどまらず、社会に必要な技術へ広く目を向ける姿勢が重要であるとまとめた。 【復習の内容】 復習では、アルミニウムの製造と再利用について整理した。新しくアルミニウムを製造する場合は電気分解に大量の電力が必要となるが、使用済み製品を溶かして再生する場合は、必要なエネルギーを抑えられる。アルミ缶や輸送機器などで広く使われる材料だからこそ、回収しやすい製品設計や分別を進めることが重要である。材料を選ぶ際には、性能や価格だけでなく、製造から廃棄、再利用までを含めて考える必要があると学んだ。
A.
A. この回では、アルカリ工業と水資源について学習しました。 講義では、非鉄が取り上げられ、ベースメタルとして鉄、銅、アルミニウムが、軽金属としてアルミニウム、チタン、亜鉛が挙げられました。純粋な金属は電気を通しやすい半面、軟らかいという特徴をもちます。よって、工業製品を生産する場合には合金にすることで硬さをもたせることを学びました。 また、アルミニウムに関して、現在多様な場面で使用されているのは、アルミニウムの軽量性にあると考えました。エアコンには銅やアルミニウムが使用されており、銅の熱伝導性とアルミニウムの軽量性が必要になると考えられます。また、アルミニウムは高いバリア性を持つため、酸素や紫外線を通さないため食品の袋にも活用されています。 授業最後のグループワークでは、高峰譲吉について調査しました。高峰譲吉は、イギリス留学を経て、1884年にアメリカのニューオーリンズ市バンコク博覧会事務官として渡米し、帰国後着手した人造肥料会社設立や高峰子規醸造法の特許取得に結びつきました。また、高峰式醸造法の製造過程で「麹カビ」の研究を行い、酵素ジアスターゼの抽出に成功し、「タカジアスターゼ」と命名された強力消化酵素は、世界の医学界、薬学会における画期的な偉業と称賛されたことがわかりました。 高峰譲吉の業績として「アドレナリン」を選びました。ホルモンの解明に取り組んだ博士は、1900年に牛の副腎からホルモンを分離し結晶化することに成功し、世界初の結晶化ホルモン「アドレナリン」が誕生しました。アドレナリンは、外科手術の止血剤として世界で初めて完成され、患者の生存率を向上させる功績をあげました。 高峰譲吉は、発電所の建設やアルミニウムの製造を提案していますが、そこには、生まれ故郷である富山県の地形を利用した技術の向上を願う姿勢があったからだと考えます。
A.（１）第5回授業では、金属材料がベースメタル・軽金属・貴金属に分類され、それぞれ異なる特性・用途を持つことを理解した。銅は電気・熱伝導性に優れ電線やエアコン等に、アルミニウムは軽量で加工しやすく自動車・航空機の軽量化に活用される。アルミニウムは溶融塩電解（ホール・エルー法）で製造されるが多量の電力を要するため、日本では国内製錬がほとんど行われていない。一方、銅は電解精錬により高純度化され、その過程で金・銀等の貴金属が副産物として回収される。高峰譲吉の業績にも触れ、化学・工業技術を社会発展に役立てようとした姿勢が印象に残った。 （２）演題「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」では、その研究成果と社会貢献について議論した。高峰譲吉は1900年、世界に先駆けてアドレナリンの結晶化に成功し、医薬品として実用化した人物である。アドレナリンは現在もアナフィラキシーショックや心肺蘇生、止血処置等に用いられ、多くの人命を救ってきた。医療分野にとどまらず日本の工業発展にも関心を寄せ、アルミニウム産業の発展には安定した電力供給が不可欠と考え、水力発電所建設を提言していたことも学んだ。この事例から、高峰譲吉が研究成果を社会全体の発展に結びつけることを重視していた人物であったとわかる。グループワークでは、科学技術は研究にとどまらず人々の生活や産業発展に役立てることが重要であるとの意見が出された。 （３）復習では、金属材料が生活や産業を支える重要な材料であり、特性に応じて適切に利用されていることを再確認した。アルミニウム製造には大量の電力を要し、材料開発とエネルギー供給が密接に関わっていることを理解した。高峰譲吉の事例からは、研究者・技術者には新技術の開発のみならず、その社会実装のあり方を考える姿勢が求められると学んだ。今後は科学技術の発展が生活や産業に及ぼす影響を意識しながら学習を進めたいと考えた。
A. １０００℃、４Ｖが作る新幹線―非鉄金属―（日本産業規格JIS Ｈ（非鉄金属）分野）」について様々な観点から議論し、高峰譲吉なども例にして考えた。 今回のグループワークでは高峰譲吉についての情報をまとめ、共有し、議論し合った。 新幹線を形作る非鉄金属は、1000℃の高温と4V前後の電気を利用する無機電気化学反応によって誕生する。無機化学工業が培った化学反応で金属を抽出し・精製する技術とJISによる規格化の結晶が、現代の高速鉄道を支えていらことが分かった。
A.① 新幹線が日本の大地を猛スピードで駆け抜けられるのは、鉄よりも圧倒的に軽いアルミニウムやチタンといった非鉄金属のおかげである。特にアルミニウムは、ボーキサイトから約1000℃の融解塩の中で、約4ボルトの電圧をかけて莫大な電気を流すことでようやく取り出せるため、「電気の缶詰」と呼ばれる。日本の科学界の巨人・高峰譲吉も、こうした新しい金属や資源の可能性を見抜き、産業化に尽力した。純粋な金属に他の元素を混ぜて「合金」にすることで、軽さと強さを両立させる知恵が生まれた。現代の高速交通網や航空宇宙を支える素材の裏には、電気と熱を限界まで注ぎ込んだ非鉄金属の歴史がある。 ② 「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」を演題として取り上げた。役割は調査を行った。グループ名は高峰で共同著者は長谷部心紀、後藤瑳良、猪熊厚孝、井上蒼唯、小野司である。アメリカを拠点に活動し、現代の医療や産業にもつながる画期的な発見を成し遂げたことから、「現代バイオテクノロジーの父」や「ベンチャービジネスの先駆者」と言われている。 アルミニウムの製造には大量の電力が必要なため、高峰は故郷である富山県の黒部川の水利権を獲得し、発電所建設や資材輸送用の黒部鉄道の設立に尽力したとまとめた。 ③ 非鉄金属の合金について調べてまとめた。非鉄金属の合金には、銅合金（真鍮、青銅）、アルミ合金（ジュラルミン）、チタン合金などがある。磁性銅合金は、本来非磁性の銅に鉄やニッケルを添加し、磁性を持たせた特殊な合金で、特徴と用途は、銅の優れた導電性・耐食性と磁気特性を両立しており、磁気センサーの部品、シールド材、特殊なスイッチや医療機器の接点などに用いられている。最適なめっきは、金めっきが最適です。磁性銅合金の導電性を活かしつつ、酸化を防いで接触信頼性を高め、磁気特性への影響も最小限に抑えられる。
A.① 今回の講義では、金属材料の歴史と産業への利用について学んだ。産業革命では鉄が社会の発展を支え、その後は電気化学の発展によりアルミニウムなどの非鉄金属が広く利用されるようになった。特にアルミニウムはホール・エルー法による溶融塩電解で製造され、多量の電力を必要とする一方で、軽量で耐食性に優れるため航空機や新幹線、送電線など幅広い用途で使用されている。また、金・銀・銅・アルミニウムなどは導電率が高く、電線や電子機器、電池の集電体など電気を利用する製品に欠かせない材料であることも学んだ。 ② 発表では、鉱物資源の可採年数や資源の偏在について説明があった。鉄やボーキサイトに比べ、金や銅、ニッケルなどは可採年数が短く、資源の枯渇や国際情勢が供給に影響を与えることが示された。また、高峰譲吉がアルミニウム産業の発展を見据えて水力発電の重要性を提唱し、黒部川の電源開発につながったことも紹介され、電力とアルミニウム産業の深い関係を理解した。 ③ アルミニウムの製造方法であるホール・エルー法について復習し、氷晶石を加えることでアルミナの融点を下げ、効率よく電解できる仕組みを理解した。また、金属ごとの導電率や用途を整理し、銅は電線、アルミニウムは軽量構造材や送電線、金や銀は電子部品など、それぞれの特性に応じて使い分けられていることを確認した。さらに、限りある鉱物資源を有効に利用するためには、リサイクル技術や省資源化を進めることが今後ますます重要になると感じた。
A.5回では、鉄以外の金属である非鉄金属について学んだ。特にアルミニウム、銅、亜鉛などが現代社会を支える重要な材料であり、新幹線や航空機、送電線など幅広い分野で利用されていることが紹介された。産業革命が鉄鋼と石炭による時代であったのに対し、第二次産業革命では電気と石油が発展し、軽量で高性能な非鉄金属が活躍するようになった。なかでもアルミニウムは軽くて加工しやすく、新幹線や航空機の軽量化を支える代表的な材料であることを学んだ。 発表では、アルミニウムの製造法と非鉄金属の特徴について説明した。アルミニウムはボーキサイトからアルミナを製造し、ホール・エルー法による溶融塩電解で生産される。しかし、その製造には莫大な電力が必要であり、アルミニウムは電気エネルギーの塊とも呼べる。また、銅やアルミニウムは高い導電率を持つため、送電線や電池の集電体として利用される。加えて、資源の埋蔵量や枯渇問題についても触れられ、非鉄金属が限りある資源であることを示した。 復習を通して、非鉄金属は単に鉄の代用品ではなく、それぞれ固有の機能を持つ重要な材料であることを理解した。アルミニウムは軽量性、銅は導電性、亜鉛は防食性に優れ、それぞれの特性に応じて使い分けられている。また、アルミニウムの製造には大量の電力が必要であり、黒部川の水力発電開発とアルミ産業との深い関係も学んだ。資源の有限性やエネルギー消費の大きさを考えると、リサイクルや資源の有効利用が今後ますます重要になると感じた。
A. 講義の再話について、今回は非鉄金属について扱った。これは、具体的には銅、アルミニウム、金などが存在している。非鉄金属は、電線やコンセントに利用されており、現代の電力技術に大いに貢献していると言えるだろう。また、鉄からアルミニウムへの利用の変化によって、製品の軽量化を実現することが出来、電力の効率化や、エネルギー効率の向上を成し遂げる事に成功していると考えた。 今回の発表の要旨について、今回の題目は高峰譲吉について調べる事であった。班名はアドレナリン、共同調査は、地主葵、齋藤考裕、中澤祐人、佐々木悠杜であった。今回の自分の役割は調査であった。具体的な内容については、高峰譲吉について調べる事であり、国際親善のために桜を海外に送った事や、起業家であったこと、発明家としては、アドレナリンの発明や、人造肥料について発明していたことが分かった。まとめると、高峰譲吉は、研究者でもあるが、優秀な起業家でもあり、様々な分野に貢献した人であると分かった。 復習の内容について、今回は、アルミニウムを生産するための電気量について、電気量原単位について調べた。電気量原単位は13400kwh/hであり、アルミニウム生産には、多くの電気的なエネルギーが必要になると分かった。そして、金属などをを輸入だよりにしている事については、仕方が無く、他で外貨を稼ぎ、日本や世界の経済を回していくべきではないかと結論付けた。
A.①第5回の講義では、ベースメタルや軽金属に分類される金属材料の物理的特性と、その工業的利用について学んだ。純金属は柔らかく電気導電性に優れる一方で、他の元素を混ぜた合金は硬度が増すものの電気伝導性が低下するという性質を持つ。新幹線や飛行機には軽量性に優れるアルミニウムが多用され、熱伝導性と電気伝導性に長けた銅やアルミニウムはエアコンなどの熱交換器や導線に使用される。ただし、銅はアンモニア、アルミニウムは塩素イオンによる腐食に弱いという特性を持つ。カップ麺の蓋やアルミ缶などの包装材料では、アルミ蒸着フィルムが使用されており、油脂・光・酸に対するバリア性を利用して中身を保護している。薄膜化のために真空蒸着法などの微細加工技術が応用されている。 ②グループワークの演題は「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」、グループ名は6/8、共著者は近藤果音、小林明久里、丸川春太、渡邉龍之介であり、私はデータ管理として参加した。多岐にわたる分野で業績を残した科学者・実業家である高峰譲吉の歴史について考察を行った。高峰は人造肥料会社を設立して農業発展に寄与したほか、アドレナリンの発見や消化酵素タカヂアスターゼの発明を通じて製薬分野でも大きな成果を上げた。さらに、故郷である高岡市においてアルミニウム精錬を促し、アルミニウム生産の中心地へと導くきっかけを作った。単一の専門領域にとどまらず、化学・医学・産業振興を結びつけて社会へ貢献した高峰の取り組みを行ったことがわかった。 ③復習を通じて、近代化学工業の礎を築いた偉人の姿勢と、現代の材料工学・応用化学における視点の重要性について深く考察した。高峰譲吉のように、基礎的な化学知識を農業や製薬、さらにはアルミニウム精錬といった工業生産へ果敢に応用・展開していく姿勢は、化学工学の理想像そのものである。金属材料の物性理解や薄膜加工技術といった基礎理論を学ぶと同時に、それをいかにして実社会の課題解決や産業創出へ結びつけるかという広い視野を持つことの大切さを、高峰の生涯から改めて学んだ。
A.
A.① 講義の再話 今回の講義では、空気や海といった身近な資源を活用する技術から始まり、高炉による石炭を利用した鉄の大量生産など、金属材料やセラミックスの発展について学んだ。また、エアコンなどに使用される銅やアルミニウムといった非鉄金属の重要性についても理解を深めた。さらに、真空状態を利用して製造されるアルミ包装フィルムや、銅の純度を高める電解精錬とアノードスライム、アルミニウムを製造する際に用いられる溶融塩電解など、化学工学における具体的な製造プロセスについて学習した。 ② 発表の要旨 発表では、無機工業化学の発展に大きく貢献した人物や技術について調査し、その歴史的な流れをまとめた。具体的には、19世紀末におけるアドレナリンやタカジアスターゼの発見をはじめ、アルミニウム製造技術の進歩や発電所計画など、近代工業の発展を支えた技術革新について考察した。これらの歴史を振り返ることで、無機工業化学が社会や産業の発展に果たしてきた役割の大きさを改めて理解することができた。 ③ 復習の内容 復習では、アルミニウムの製錬に必要な電力について学び、ビール缶1本を製造する際の電力量を計算した。その結果、日本の電気料金では製造コストが高くなることが分かり、現在はアルミニウム地金の多くを海外から輸入している理由を理解することができた。また、資源に乏しい日本では、アルミ缶のリサイクルを積極的に進めることでエネルギー消費を抑えることが重要であり、今後は効率的な回収システムをさらに整備していく必要があると感じた。
A.①講義の再話 本講義では、これまでの気体や液体から原料を取り出すプロセスを復習し、それらから金属やセラミックスなどの「材料」を作る工学的な視点を学びました。特にベースメタルや軽金属（アルミニウムやチタン）、貴金属の分類と、新幹線等に不可欠なアルミニウムの特性を理解しました。アルミニウムは銅に比べ通電性は劣るものの、軽さや優れた熱伝導性、酸素や紫外線に対する高い耐食性（バリア性）を持ちます。コストや機能を考慮する工学において、真空蒸着法による薄膜化などの技術は重要です。新幹線を支えるアルミニウムの製造には、約1000℃・4Vの条件下で行われる「溶融塩電解」という莫大な電気エネルギーの消費が伴うことを学びました。 ②発表の要旨 続く発表では、日本の化学・薬学の先駆者である高峰譲吉博士の生涯と偉業について紹介しました。博士は当初医学を志したものの化学の有用性を認識し、工部大学校を卒業後、イギリス留学や渡米を経て人造肥料会社設立などの成果を上げました。その後、麹カビの研究から世界的な胃腸薬となる強力な消化酵素「タカヂアスターゼ」の抽出・特許取得に成功しました。さらに、牛の副腎から世界初の結晶化ホルモンである「アドレナリン」の分離・結晶化に成功し、外科手術の止血剤として世界中の患者の生存率を大幅に向上させるというノーベル賞級の偉業を成し遂げました。 ③復習の内容 全体を通じて、これまでの化学プロセスの基礎から非鉄金属の工学的利活用、そして高峰博士の多大な功績までを網羅して復習しました。材料工学は、コストや軽さといった実用的なバランスを考慮してモノづくりを行う学問であり、その設計にはJIS（日本産業規格）H（非鉄金属）分野の基準や、透視図（パース）の理解が欠かせません。現代の先端産業を支えるアルミニウムの溶融塩電解から、歴史的なバイオテクノロジーの原点である酵素やホルモンの発見に至るまで、化学が人類の生活や医療に与えた巨大なインパクトを深く再認識しました。
A. ①講義の再話 第5回の講義では、これまで学んできた無機工業化学の内容を振り返りながら、アルミニウム工業について学んだ。これまでの講義では、空気から窒素を得る高圧化学やハーバー・ボッシュ法、海水から資源を得るイオン交換膜法や電気透析、さらに鉄の製造技術について学んできた。今回取り上げられたアルミニウムは、鉄に比べて軽量であるという特徴を持ち、航空機や新幹線などの輸送機器に広く利用されている。アルミニウム製品の製造には接着ラミネートや熱圧着などのさまざまな加工技術が用いられており、用途に応じて適切な方法が選ばれている。また、アルミニウムは電気精錬や溶融塩電解によって製造されるため、多くの電力を必要とすることも学んだ。 ②発表の要旨 平常演習では、日本の化学者であり実業家でもあった高峰譲吉について調査し、その功績をまとめて発表した。高峰譲吉は消化酵素であるタカジアスターゼを開発し、胃腸薬として実用化したことで知られている。また、副腎ホルモンであるアドレナリンの結晶化に世界で初めて成功し、医薬品やホルモン研究の発展に大きく貢献した人物である。さらに、日本だけでなくアメリカでも研究や事業活動を行い、日本人科学者として国際的に高い評価を受けた。私たちのグループでは、高峰譲吉の業績が現代の医薬品開発や化学工業の発展につながっていることを発表した。 ③復習の内容 講義と発表を通して、アルミニウムが軽量で加工しやすいという特徴を生かして、輸送機器や工業製品に幅広く利用されていることを理解した。また、その製造には大量の電力が必要であり、工業製品の生産には材料だけでなくエネルギーの確保も重要であると感じた。さらに、高峰譲吉について調べたことで、一人の研究者の発見や技術開発が医薬品産業や科学の発展に大きな影響を与えることを知った。授業で学んだパース図についても、立体構造を理解する上で重要な表現方法であると感じた。今後は材料や製造技術だけでなく、それを生み出した研究者や関連する科学技術にも関心を持って学習を深めていきたい。
A.【講義の再話】 第5回の講義では、アルミニウムをはじめとする非鉄金属の製造と加工について学んだ。金属材料は産業の発展と深く関係しており、第一次産業革命では鉄鋼や石炭、蒸気機関が工業社会を支え、第二次産業革命では電気や石油の利用が進み、アルミニウムなどの非鉄金属が広く利用されるようになった。特にアルミニウムは軽量でありながら加工しやすく、合金化することで強度も高められるため、新幹線や航空機などの輸送機器にも利用されている。アルミニウムの製造では、高温で溶融した電解質中で酸化アルミニウムを電気分解する溶融塩電解が用いられ、多くの電気エネルギーを必要とする。また、金属は製造するだけでなく、目的に応じて合金化や圧延、鋳造などの加工を行うことで、必要な形状や性質を持つ材料として利用されることを学んだ。 【発表の要旨】 平常演習では、高峰譲吉について調べた。高峰譲吉は日本の化学者・実業家で、日本の近代化学や医薬学の発展に大きく貢献した人物である。消化酵素を利用したタカヂアスターゼの開発や、副腎からアドレナリンを結晶として取り出す研究などで知られている。1854年に富山県で生まれ、その後は海外でも活躍し、アメリカを中心に研究と事業を行った。研究成果を発見だけで終わらせず、医薬品などとして社会で実際に利用できる形へ発展させた点が特徴的である。高峰譲吉の姿勢から、技術者や研究者には新しい現象を発見するだけでなく、その成果を社会に役立てようとする視点も必要であると考えた。 【復習の内容】 復習では、アルミニウムの製造・精錬と非鉄金属の加工方法について整理した。アルミニウムは酸化アルミニウムを溶融塩電解することで得られ、電気エネルギーが金属の製造に直接利用されている。また、金属は単体だけでなく、他の元素を加えて合金にすることで、強度や耐食性などを改善できる。さらに、金属の代表的な加工方法として圧延と鋳造がある。圧延は金属を回転するロールの間に通して力を加え、板や棒などの形状に加工する方法である。一方、鋳造は金属を加熱して溶融させ、型に流し込んで冷却・凝固させることで目的の形状を作る方法である。今回の講義を通して、非鉄金属は製錬、合金化、加工という複数の工程を経ることで、輸送機器をはじめとするさまざまな工業製品に利用できる材料になることを理解した。
A.今回の講義では、日本を代表する化学者である高峰譲吉について学んだ。高峰譲吉は近代化学や製薬分野の発展に大きく貢献した人物であり、消化酵素剤であるタカジアスターゼを開発したことや、世界で初めてアドレナリンの結晶化に成功したことを学んだ。また、日本だけでなくアメリカでも研究や事業を展開し、多くの功績を残したことを知った。 発表では、「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」というテーマについて調査した。高峰譲吉は失敗を恐れず挑戦を続け、研究成果を社会に役立てることを重視していた人物であることを紹介した。また、タカジアスターゼの開発によって日本のバイオテクノロジー産業の発展に貢献したことや、アドレナリンの結晶化によって医学や薬学の進歩に大きく寄与したことを説明した。 今回の講義を通して、優れた研究者は知識だけでなく、挑戦し続ける姿勢や社会へ貢献しようとする意識が重要であることを学んだ。高峰譲吉は研究成果を実用化し、多くの人々の役に立てたことから、工業化学においても研究と社会とのつながりが非常に大切であることを改めて理解することができた。
A.(1)金属材料は現代社会を支える重要な工業材料であり、その性質や製造方法を理解することが重要である。身近な金属には鉄、銅、アルミニウムなどがあり、鉄は鉄道のレールや建築材料、アルミニウムは航空機や包装材などに利用されている。特にアルミニウムは軽量で熱伝導性にも優れるため、エアコンや輸送機器に広く用いられている。また、アルミニウムの製造には大量の電力が必要であり、電気の利用が可能になって初めて本格的な工業生産が実現した。さらに、金属の精製では電解技術が重要であり、溶融塩電解によってアルミニウムを製造し、電解精錬によって金属の純度を高めることができる。工業化学では、材料の性質だけでなく、それを支える製造技術やエネルギーとの関わりを理解することが重要である。 (2) 高峰譲吉は1854年に富山県で生まれた化学者・実業家であり、日本の近代化学や医薬学の発展に大きく貢献した人物である。アメリカに渡って研究と事業を展開し、麹菌の酵素を利用した消化薬「タカジアスターゼ」を開発した。これは世界的に利用され、日本の発酵技術を海外へ広めるきっかけとなった。また、1901年には副腎からアドレナリンの結晶化に世界で初めて成功し、ホルモン研究や医薬品開発の発展に大きく貢献した。高峰譲吉の業績は、化学や生物学の知識を実用化し、人々の健康や産業の発展に結び付けた点に特徴がある。現在のバイオ医薬品や医薬品工業の発展を支えた先駆者として高く評価されている。 （３）アルミニウムに興味を持った。アルミニウムは軽くて錆びにくく、加工しやすいという特徴を持つため、さまざまな分野で利用されている。自動車や航空機では軽量化による燃費向上に役立ち、建築ではサッシや外装材として使用される。また、熱や電気をよく通すため、送電線や放熱部品にも利用される。さらに、飲料缶やアルミホイルなどの包装材料、スマートフォンや家電製品の部品にも欠かせない。加えて、リサイクル時のエネルギー消費が少なく、環境負荷を抑えられることから、持続可能な社会を支える金属として注目されている。
A.①講義では、約1000℃の高温と約4Vの電圧を利用して製造される新幹線の材料や非鉄金属について学んだ。アルミニウムは溶融塩電解によって製造され、多くの電力を必要とする一方、軽量で耐食性に優れているため、新幹線や航空機などの輸送機器に広く利用されていることを理解した。また、銅は電解精錬によって高純度化され、優れた導電性を活かして電線や電子機器に使用されていることを学んだ。 ②発表では、高峰譲吉博士の業績や、アルミニウム・銅の製造方法、非鉄金属の合金について説明した。高峰譲吉博士はタカジアスターゼやアドレナリンの研究で世界的に知られ、日本の化学技術の発展に大きく貢献したことを紹介した。また、アルミニウムは溶融塩電解、銅は電解精錬によって製造されることや、非鉄金属の合金は軽量化や強度向上、耐食性向上を目的として利用されていることを学んだ。さらに、圧延や鋳造などの加工技術が工業製品の製造に重要であることを理解した。 ③復習では、アルミニウムや銅の製造工程と特徴を整理するとともに、非鉄金属の合金や加工方法について確認した。また、新幹線にアルミニウム合金が使用される理由や、高峰譲吉博士の功績について調べ、日本の化学工業や材料技術の発展への貢献を理解した。さらに、電解技術や金属加工技術は輸送機器や電子機器など多くの産業を支える重要な技術であり、エネルギー効率や環境負荷の低減も今後の課題であることを学ぶことができた。
A.?本講義では、アルミニウムを中心とする非鉄金属の性質、製錬プロセス、資源問題について学んだ。アルミニウムは優れた導電性や軽量性を持つ一方、製錬にはボーキサイトからアルミナを経てホール・エルー法（溶融塩電解）を行う必要があり、極めて大きな電気エネルギーを消費する。現在日本では精錬が行われておらず、電解精錬は主に高純度化を目的とする。また、金属資源は導電率などの物理特性に応じて多様な分野で活用されるが、地球上に偏在しており可採年数にも限りがある。そのため、資源確保を巡る国際情勢への理解や、環境負荷を抑えた高効率な製造・リサイクルプロセスの重要性が示されている。 ?「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」という演題に対して、グループ(化バイの総代さん達)の梅澤耀さん、近藤果音さん、福田実袖さんと共に議論した。私は、調査・執筆を行った。高峰譲吉は多岐分野に渡って活躍を収めた。特に1900年、副腎から有効成分を取り出し、世界で初めてホルモン「アドレナリン」を純粋な結晶として分離することに成功した。これはホルモンを化学物質として扱う近代薬学・内分泌学の出発点となり、止血や救急医療に大きく貢献した。 ?本講義を通じ、アルミニウムは軽さや導電性などの優れた物理特性を持つ一方、ホール・エルー法による製錬で膨大な電気エネルギー（電力原単位13,400kWh/t）を費やす「電気の缶詰」であることを再認識した。また、鉱物資源の偏在が国際紛争や環境問題に直結する課題も理解した。 この学びを発展させると、現代社会における新素材利用には「物性の最適化」だけでなく「製造から再生に至るエネルギー効率」の考慮が不可欠だと実感する。特に国内での精錬が行われない日本において、今後は高効率な精錬技術の開発に加え、新地金精錬のわずか約5%のエネルギーで済む「リサイクル資源循環システム」の高度化を推し進める視点が極めて重要である。
A.【講義の再話】 鉄以外の金属にも、それぞれの強みを生かす場面がある。例えばアルミニウムは、軽くて熱をよく通し、油脂に対するバリア性にも優れるため、エアコンや包装材によく使われている。ただ、これを作るには膨大な電気が必要である。先人たちは「氷晶石」を混ぜて融点を下げるホール・エルー法という溶融塩電解の知恵を編み出し、この有益な金属を手に入れた。 【発表の 要旨】 私たちのグループでは、高峰譲吉の業績である「タカジアスターゼ」の創製について議論した。彼は米麹の技術を応用し、デンプン分解酵素の抽出に成功して世界的な胃腸薬を開発した。この技術の優れた点は、麦の製粉時に出る産業廃棄物の「ふすま」を麹菌の培養に利用したことにある。廃棄物を有効活用して低コストかつ効率的な生産体制を築いた彼の知恵は、現代の資源循環やサステナビリティの視点からも高く評価されるべきであると考えた。 【復習の内容】 アルミニウムは軽量性や熱伝導性、バリア性に優れ、エアコンや包装材などに幅広く活用される重要な金属である。製錬には多大な電力が必要となるが、先人たちは氷晶石を混合して融点を下げるホール・エルー法（溶融塩電解）を発明し、工業的利用を可能にした。優れた物性を引き出す加工技術と、製造のエネルギー効率を高める化学的知恵の融合が、現代の豊かな生活を裏から支えていると結論づけた。
A.①講義の再話 非鉄金属材料としての銅やアルミニウム、チタン、亜鉛などは、現代の工業において極めて重要度の高い資源である。中でも銅やアルミニウムは優れた電気伝導性および熱伝導性を持ち、電気機器や伝送路、軽量な構造材料として幅広く利用されている。しかし、銅は重量が重くアンモニアや塩素系環境で腐食しやすい一方、アルミニウムは軽量でバリア性に優れ包装用途等にも好適であるが、精錬に膨大な電力を要する特徴がある。アルミニウムの工業的製造にはホール・エルー法（溶融塩電解）が用いられるが、電気代の高さから日本国内での製錬作業は行われておらず、原料や地金を海外からの輸入に依存しているのが現状である。 ②発表の要旨 演題「高峰譲吉の姿勢に学ぶ」、グループ名「アドレナリン」、共著者（神山結菜、石井響、田中心優、小野絵里花、金澤玲奈、石曽根萌音）、私の役割「Writing - original draft」。本発表では、化学者・高峰譲吉の業績とその社会的貢献について議論を行った。高峰は消化酵素タカヂアスターゼの開発生産や、動物の副腎からのアドレナリンの抽出・結晶化に世界で初めて成功した。この業績は心停止時の救命措置やアナフィラキシーショック治療など、現代医療に大きく貢献している。グループ内では、医療分野にとどまらず発電所建設やアルミニウム製造事業の提案など、エネルギーや工業全体を通して社会基盤を支えようとした高峰の先見的な姿勢について考察を深めた。 ③復習の内容 復習として「アルミニウムの製錬とコスト評価」および「高峰譲吉の業績と姿勢」について理解を深めた。アルミニウムの製造（ホール・エルー法）には1 kgあたり約13～15 kWhという膨大な電力を要し、350 mLのアルミ缶1本分（約15 g）でも約7円の電気代がかかる計算となる。このためコスト面で不都合が生じる日本国内では新地金の製造を行わず、リサイクルの推進や海外からの輸入に依存している実態を確認した。科学技術を単一の分野にとどめず、エネルギーや工業基盤全体から人々の生活を支援しようとした高峰譲吉の視点は、現代の技術開発においても極めて重要であることを学んだ。
A.
A.今回の講義では主な材料であった鉄からもっと軽い素材であるアルミへの変化について学んだ。人々は輸送するために船などを発展させてきた。だが鉄は重たすぎて燃料を多く積めず、長い距離を運ぶことができなかった。そのため少しでも軽い素材に注目されることになった。そこで目をつけたのがアルミなどの軽金属である。これを新幹線に使うことで大量の燃料を積みながら荷物も多く詰めることが可能になった。溶融塩電解によって製造するアルミは多量の電気が必要とされている。その発展に寄与し高峰譲吉について考えるものとした。
A. 今回の講義では、アルミニウムや銅などの非鉄金属について学んだ。アルミニウムは軽く、電気を通しやすいため、新幹線や航空機、電線などに使われている。また、アルミニウムはボーキサイトからアルミナを作り、ホール・エルー法による溶融塩電解で製造されることも学んだ。製造には多くの電気が必要であり、アルミニウムは電気エネルギーを多く使って作られる金属であることが分かった。 私たちのグループでは「高峰譲吉」をテーマに話し合った。高峰譲吉はタカジアスターゼやアドレナリンに関わった人物であり、化学の研究だけでなく、アルミニウム産業や水力発電にも関係していたことをまとめた。また、水力発電所で作られた電気を使うことで、多くの電力を必要とするアルミニウム製造につながったことも分かった。化学の研究が医薬品だけでなく、発電や工業にも広がっていった点が印象に残った。 アルミニウムの製造方法と利用について復習した。アルミニウムは軽くて強度を持たせやすいため、ジュラルミンなどの合金にして新幹線や航空機に使われている。また、電気を通しやすいことから送電線にも使われていることが分かった。一方で、製造には大量の電力が必要になるため、便利な金属を使うだけでなく、製造に必要なエネルギーや資源についても考える必要があると感じた。
A. 今回の講義では、非鉄金属の性質と工業化学での利用について学んだ。アルミニウムやチタンは軽量で強度にも優れ、自動車や航空機などの輸送機器に広く利用されている。一方、銅は熱伝導性・電気伝導性が高く、電線や電子機器に欠かせない材料である。アルミニウムは圧延や熱圧着、蒸着など多様な加工法によって用途が広がり、銅の電解精錬では硫酸を用いて高純度化するとともに、アノードスライムから金や銀などの貴重元素を回収できることを学んだ。また、アルミニウム製造に用いられる溶融塩電解は、高温でイオン伝導性を示す塩を利用した重要な電解技術であることを理解した。 ワークショップでは、高峰譲吉の研究姿勢や功績について考察した。高峰譲吉は、麹菌の技術と近代化学を融合させ、ぬかなど価値の低い副産物を有効活用して消化酵素タカジアスターゼを大量生産したことが大きな特徴である。この考え方は、限られた資源を有効利用する現代のリサイクルや持続可能な社会づくりにも通じている。また、商標権の取得や海外への事業展開にも成功し、優れた研究成果を産業へ結び付けることの重要性を示した人物であることを学んだ。 今回の講義を通して、非鉄金属は優れた性質を生かして幅広い産業で利用されており、その製造や精製には高度な化学技術が用いられていることを理解した。また、高峰譲吉の事例からは、新しい技術を生み出すだけでなく、それを社会へ普及させ、産業として発展させる視点の重要性も学んだ。化学技術は材料開発だけでなく、資源の有効利用や環境への配慮、産業の発展にも大きく貢献しており、今後もその役割について理解を深めていきたいと感じた。
A.① 講義では、非鉄金属、とくにアルミニウムの特徴や製造方法について学んだ。金属は鉄鋼材料と非鉄金属に分類され、非鉄金属には銅、アルミニウム、チタン、亜鉛などが含まれる。これらは電気や熱をよく伝える性質を持ち、電線や機械部品など幅広い分野で利用されている。特にアルミニウムは軽量で耐食性に優れており、表面に形成される酸化皮膜が内部を保護するため、錆びにくいという特徴を持つことを学んだ。また、アルミニウムはボーキサイトを原料として製造され、まずバイヤー法によってアルミナを精製し、その後ホール・エルー法による溶融塩電解で金属アルミニウムを得ることを理解した。さらに、この製造には大量の電力が必要であるため、電力供給が安定した地域で生産されることが多いことも学んだ。一方、銅は優れた導電性を持ち水には強いが、アンモニアには弱いなど、金属ごとに耐食性や化学的性質が異なることも紹介された。今回の講義を通して、金属材料はそれぞれ異なる特性を持ち、その性質を理解して適切に利用することが工業分野では重要であることを学んだ。 ②ワークショップでは日本の化学者である高山義吉博士の功績について学んだ。高山博士は、アドレナリンの抽出や結晶化に関する研究に携わり、医薬品の発展に大きく貢献した人物である。また、「ワカジアスターゼ」を開発し、胃腸薬として実用化したことで、人々の健康維持にも大きな役割を果たしたことを理解した。さらに、研究活動だけでなく、日本とアメリカの交流を深める架け橋としても活躍し、ワシントンの桜の寄贈など国際親善にも貢献したことを学んだ。また、日本における科学研究の発展を目指し、理化学研究所の設立を提唱するなど、研究基盤の整備にも尽力したことが印象に残った。高山博士は、優れた研究成果を社会へ還元するだけでなく、科学技術の発展や国際交流にも大きく貢献した人物である。今回の講義を通して、研究者には新しい技術や医薬品を生み出す能力だけでなく、その成果を社会に役立て、国際的な協力や科学の発展につなげていく姿勢も重要であることを学んだ。 ③アルミニウムと銅について調べた。アルミニウムの電気量原単位は3350 kA・h/t（電力量換算で約13,000～15,000 kWh/t）である。ビール缶1本（約15 g）を日本の平均的な産業用電気料金で新規に電解製造すると、電気代は約4～5円となる。これを国内で大量生産することはコスト面から極めて困難であると考えられる。 この現状に対し、将来は国内の都市鉱山を徹底活用すべきであると考える。アルミニウムは再生時の必要エネルギーが新地金製造時のわずか3％にとどまるため、リサイクル率のさらなる向上と高度な選別・精錬技術の国内での確立を進めることができる。これにより、海外への資源依存度を下げ、実質的な資源自給率の向上と脱炭素化を同時に達成してゆくべきだと考える。
A.① 今回の講義では、ものづくりは資源から始まり、最終的に廃棄物になるという流れを学んだ。鉄道や新幹線の発展を例に、材料の重要性について理解した。また、鉄に代わってアルミニウムが利用される理由として、軽量で腐食しにくいという特徴があることを学んだ。 さらに、アルミニウムは酸化アルミニウムから製造され、ホール・エルー法によって溶融塩電解が行われることを理解した。アルミニウム箔や包装材、航空機材料など、身近な部分から高度な技術分野まで幅広く利用されていることも学んだ。 ② アルミニウムの特徴と製造方法について発表した。鉄との比較を行い、軽量性や耐食性の高さを説明した。また、ホール・エルー法によるアルミニウム精錬の仕組みや、日本では輸入やリサイクルへの依存度が高いことについてまとめた。さらに、アルミ箔やラミネート包装、電線などへの利用例を紹介した。 ③ アルミニウムは軽くて加工しやすく、表面に酸化被膜を形成するため腐食しにくいことを再確認した。また、製造には大量の電力が必要であり、電気化学と深く関わる金属であることを理解した。用途に応じて材料を選択することの重要性も学んだ。
A.①講義の再話 講義では、アルミニウム製造と非鉄金属工業が日本の産業発展に果たす役割を学んだ。アルミニウムは酸化アルミニウムを溶融塩電解によって還元して得られる金属であり、約1000℃・4Vという高温・高電圧条件下で製造される。この工程には膨大な電力が必要で、1kgあたり約14kWhの電力を消費するため、「電気の缶詰産業」とも呼ばれる。ビール缶1本分のアルミニウムを作るだけでも約4円の電気代がかかることから、電力価格の高い日本では生産が不利であり、現在は多くを海外から輸入している。講義では、電力コストと資源供給の関係、そして再生可能エネルギーやリサイクル技術の重要性についても考察した。 ②発表の要旨 発表では、アルミニウム産業がエネルギーと資源の両面から日本の工業構造を映す鏡であることを論じた。高峰譲吉が提唱した水力発電による産業育成の思想を取り上げ、電力を大量に消費するアルミニウム製造を持続可能にするためには、再生可能エネルギーの活用が不可欠であると述べた。また、アルミニウムのリサイクルは新規製造の約3％の電力で済むため、省エネルギーと資源循環の両立が可能であることを強調した。さらに、国際情勢や資源価格の変動に対応するため、国内での再生可能エネルギー利用型生産体制の構築が必要であると結論づけた。 ③復習の内容 復習では、アルミニウム製造の化学的原理とエネルギー消費量の関係を整理した。溶融塩電解による酸化アルミニウムの還元反応を理解し、電力コストが産業構造に与える影響を考察した。また、リサイクルによる省エネルギー効果を定量的に確認し、持続可能な資源利用の重要性を再認識した。さらに、高峰譲吉の科学技術を社会発展に結びつける姿勢から、研究者が環境・経済・社会の調和を意識して行動することの意義を学んだ。最後に、非鉄金属工業が新幹線や航空機などの軽量化技術を支える基盤であることを理解した。
A.(1)アルミニウムについて調べた。アルミはバリア性が高くポテチの袋やカップ麺の蓋などに使われている。使われている理由は油脂は酸素と紫外線に触れると劣化するからである。アルミフィルムについても調べた。アルミ蒸着フィルムは、真空状態で加熱、気化させ、数ナノ?数十ナノ程度に定着させる方法である。アルミ箔ラミネートは、アルミニウム箔を紙やプラスチックフィルムと貼り合わせる方法である。 (2)高峰譲吉について調べた。高峰譲吉は1854年に高岡市で生まれた。タカジアスターゼの開発をして、胃腸薬に使われた。アドレナリンの結晶化に成功し、現代の医薬品に大きな影響を与えた。 (3)アルミニウムの性質について調べた。アルミニウムは、比重2.7と軽く、錆びにくい（優れた耐食性）、熱や電気をよく伝えるという3点である。鉄の約3分の1の重さでありながら、加工もしやすい便利な金属である。
A.第5回の講義では、無機工業化学における材料づくりと非鉄金属の特徴について学んだ。無機工業化学は原料から材料を製造する学問であり、鉄だけでなく銅やアルミニウム、チタンなどの非鉄金属も重要な材料であることを理解した。アルミニウムは軽量で耐食性に優れているため、新幹線や包装材など幅広い用途で利用されている。また、銅は熱伝導性と導電性が高く、エアコンの冷媒配管に使用され、アルミニウムは軽さを生かして熱交換器のフィンに使われていることを学んだ。さらに、アルミニウムはボーキサイトから電気分解によって製造されるため、「電気の缶詰」と呼ばれることや、酸化亜鉛の殺菌作用、溶融塩電解などについても理解を深めた。 グループでは、高峰譲吉について調べ、その功績をまとめた。高峰譲吉は世界で初めてアドレナリンを結晶として抽出し、医療の発展に大きく貢献した化学者である。また、麹を利用した消化酵素「タカヂアスターゼ」を開発し、製薬産業の発展にも大きな影響を与えたことを学んだ。さらに、理化学研究所の設立に尽力したことや、ワシントンD.C.へ桜を寄贈するなど日米交流にも貢献したことを知った。 授業後は、アルミニウムの製造方法と特徴について復習した。アルミニウムはボーキサイトからアルミナを取り出し、溶融塩電解によって製造されるため、多くの電力を必要とすることを改めて理解した。また、軽量で耐食性に優れ、表面に形成される酸化被膜によって内部が腐食しにくいことから、包装材や輸送機器など幅広い分野で利用されていることを学んだ。一方で、塩化物イオンには弱いという性質もあるため、用途に応じて銅などの材料と使い分けられていることを理解し、材料の特性を生かした製品設計の重要性を実感した。
A.① 講義の再話 今回の講義では、工業化学における材料や化学製品の製造方法について学んだ。まず、ハーバー・ボッシュ法では窒素と水素という気体を反応させてアンモニアを合成し、肥料の製造に利用されていることを学んだ。一方、食塩は海水という液体から分離・濃縮して製造されており、原料の状態によって製造方法が異なることを理解した。また、工業製品の発展は、気体を利用した化学工業から液体、さらに固体材料へと広がり、多様な製品が作られるようになったことを学んだ。さらに、日本では現在アルミニウムの製錬は行われておらず、海外から輸入したアルミニウムを加工して製品を製造していることも知った。加えて、食品や医薬品の包装に使われるアルミパウチは、アルミ箔と樹脂フィルムを貼り合わせることで、高い遮光性や気密性を持つ包装材料として利用されていることを学んだ。 ② 発表の要旨 私たちのグループは、高峰譲吉について発表した。高峰譲吉は、世界で初めてアドレナリンの結晶化に成功した人物であり、この成果は医療分野の発展に大きく貢献した。また、消化酵素であるタカジアスターゼの開発にも成功し、人々の健康に役立つ技術を生み出した。さらに、水力発電所の建設にも携わり、日本の工業発展や近代化にも貢献したことを学んだ。高峰譲吉は、化学や医学だけでなく、産業の発展にも大きな影響を与えた人物であることを説明した。 ③ 復習 今回の講義を通して、工業化学では原料の状態に応じてさまざまな製造方法が用いられていることを理解した。特に、ハーバー・ボッシュ法のように気体から化学製品を合成する技術や、海水から食塩を取り出す分離技術は、現在の産業を支える重要な技術であると感じた。また、日本では資源やエネルギーの事情からアルミニウムを輸入し、加工技術によって付加価値を高めていることも印象に残った。発表を通して、高峰譲吉のように優れた研究成果が医療や工業の発展につながることを学び、科学技術が社会に果たす役割の大きさを改めて実感した。
A.「5.１０００℃、４Ｖが作る新幹線―非鉄金属―（日本産業規格JIS Ｈ（非鉄金属）分野）」について、（１）アルミニウムの原料はアルミナであり、ボーキサイトを水酸化ナトリウムで処理して不純物の酸化鉄、酸化ケイ素を除き、生成する水酸化アルミニウムを焼成して得られる。これはバイヤー法と呼ばれ、ボーキサイト中のアルミナ分は水酸化ナトリウムに溶け、けい素は沈殿反応を起こして分離される。酸化鉄その他の不純物は水酸化ナトリウムに不溶で沈殿分離される。アルミニウムを工業的に生産する方法としては、ホール・エルー法が唯一、日本では電力コストは高く、国内における直接生産はわずかであり、もっぱら電力の安い場所で作られる地金の購入にたよっている。しかし、現在の日本ではアルミニウムは生産していない。 （２）発表要旨について、高峰譲吉の姿勢に学ぶであり、グループ名は無記名、グループに属した人は綿貫滉大、山岸寮馬、高井真叶、中川雅貴、大屋健太郎、越須賀太陽であった。役割としては、概念化・調査を行った。高峰譲吉は、日本人として初めて人造肥料開発やタカジアセターゼの発明、アドレナリンの抽出・結晶化に成功し、現在でも医薬品として活躍している。 （３）圧延と鋳造（金属の加工方法）では、アルミニウム缶は打ち抜きとコイニングをし、次に浅絞り、しごき加工、ドーミングの順に行い最後に、ネッキングとフランジ加工を行ってアルミニウムの成形を行っている。 非鉄金属の合金では、非鉄金属の合金は、ベースとなる金属に他の元素を混ぜることで、強度、耐食性、加工性などの特性を劇的に向上させたものであり、例えば銅と亜鉛で黄銅、アルミニウムと銅とマグネシウムでジュラルミンなどが存在している。磁性銅合金は、純粋な銅は「反磁性」という性質を持ち、磁石には全く引き寄せられない物質であるが、銅に鉄やコバルトなどの強磁性元素をわずかに添加し、適切な熱処理を施すことで、磁性を持たせたものである。そして、めっきを施すのは銀であると思う。それは、銀はすべての金属の中で最も電気伝導率が高いため、磁性銅合金の導電性を高めるのに有効であるからだと考える。 アルミニウム（溶融塩電解）と銅（電解精錬）では、アルミニウムを１t製造するのに、14500kWh/tとし、アルミニウム缶１つを15gとすると、0.2175kWhとなる。缶1本あたり、0.2175×25円＝5.4円となる。これより、アルミニウムにはたくさんの電気代がかかってしまうため、将来はよりリサイクルに力を入れていく必要があるのではないかと考えた。
A.(1)非鉄金属は、鉄鋼と並び産業社会を支える重要な材料である。代表例であるアルミニウムは、ボーキサイトから得たアルミナを、氷晶石により融点を約1000℃まで下げた上で溶融塩電解するホール・エルー法により製造される。この過程は多大な電力を要するため「電気エネルギーの塊」と呼ばれる。一方、銅は人類最古の金属であり、自溶炉や転炉を経た後、電解精製によって高純度化され、電線や合金として利用される。両金属とも高い導電性を活かし、送電インフラや新幹線、航空機などに不可欠である。しかし、鉄鉱石やボーキサイトをはじめとする鉱物資源には可採年数の限界があり、資源の偏在は国際紛争の要因ともなり得る。都市鉱山によるリサイクルが進められているが、回収コストやエネルギー負荷が課題として残されている。 (2)高峰譲吉は、近代化学・製薬分野を切り開いた先駆者である。 消化酵素剤タカヂアスターゼを発明し、日本初の本格的なバイオテクノロジー製品として世に送り出した。さらに、アドレナリンを世界で初めて純粋な結晶として抽出することに成功した。 これらの研究・事業はアメリカを拠点として展開され、その業績は日本のみならず世界の科学史に大きな足跡を残した。 (3)鉄は、その物理的性質と温度制御の技術によって多様な機能を生み出してきた材料である。純鉄は融点が約1538℃と高いが、炭素を溶解させ凝固点を下げるという古来からの知恵により、加工が可能となった。また、高温物体の色から温度を測定する黒体放射の技術は、量子力学誕生の契機ともなった。現代では、この鉄に異種元素を添加することで多様な機能性材料が生まれている。高マンガン鋼は硬度を、パーマロイは磁性を、クロムとニッケルを加えたステンレス鋼は不働態皮膜による耐食性を実現する。さらに羽釜のような鋳鉄製調理器具は遠赤外線効果により熱効率を高め、日本の発酵食品文化を支えてきた。このように鉄は、物理現象の理解と合金設計を通じて、産業と生活の双方を発展させてきたといえる。
A.【講義の再話】 講義では、新幹線などに使われる非鉄金属について学んだ。非鉄金属にはアルミニウムやチタンなどがあり、鉄より軽いという特徴を持つ。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、エネルギー消費や運行コストの削減につながる。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ことを学んだ。さらに、アルミニウムは飲料缶だけでなく、カップラーメンのふたにも利用されており、表面に薄い金属膜を形成する蒸着技術によって優れた遮光性や保温性が得られていることを理解した。 【発表の要旨】 私たちのグループでは、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ほか、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医薬品や化学工業の発展に大きく貢献し、日本人研究者が世界に大きな影響を与えた代表例であることを学んだ。また、基礎研究の成果が産業へ応用されることの重要性について理解を深めた。 【復習の内容】 復習では、アルミニウムが新幹線や航空機などの輸送機器で広く利用される理由を調べた。軽量で耐食性に優れているため、車体を軽くして消費エネルギーを抑えられることが大きな利点である。また、電気伝導性と熱伝導性に優れていることから、電線や放熱部材などにも幅広く利用されていることを知った。さらに、蒸着技術は食品包装だけでなく電子部品などにも応用されており、非鉄金属は私たちの生活や産業を支える重要な材料であることを改めて実感した。
A.① 講義の再話 今回の講義では、新幹線などに使用される非鉄金属について学んだ。非鉄金属にはアルミニウムや銅などがあり、軽量で耐食性や導電性に優れているため、輸送機器や電気製品に広く利用されていることを理解した。特に、アルミニウムは約1000℃の高温環境で行われる溶融塩電解によって製造され、多くの電力を必要とすることを学んだ。また、銅は電解精錬によって高純度化され、優れた導電性を持つ材料として利用されていることも学んだ。さらに、非鉄金属は合金化や圧延、鋳造などの加工によって用途に応じた性能を持たせることができ、新幹線の車体のように軽量で高い強度が求められる製品に欠かせない材料であることを理解した。 ② 発表の要旨 グループワークでは、日本の化学者である高峰譲吉について調べ、発表を行った。高峰譲吉は消化酵素であるタカジアスターゼを開発し、医療や食品分野に大きく貢献した人物である。また、副腎からアドレナリンの結晶化に世界で初めて成功し、医薬品の発展に大きな功績を残したことを学んだ。さらに、研究成果を社会へ役立てることを重視し、日本だけでなく世界の科学技術や産業の発展にも大きく貢献した人物であることをグループでまとめて発表した。 ③ 復習の内容 今回の講義を通して、非鉄金属は軽量で耐食性や導電性に優れ、現代の交通機関や電気製品には欠かせない材料であることを理解した。また、高峰譲吉は優れた研究者であるだけでなく、研究成果を実際の医療や産業へ応用し、多くの人々の生活に貢献した人物であることを学んだ。基礎研究を社会へ役立てる姿勢は現在の化学工業や材料開発にも共通しており、今後は科学的な知識だけでなく、その知識を社会にどのように活用するかという視点も大切にしながら学習を進めていきたい。
A.①今回の授業では、身近な資源である空気や海水から始まり、鉄鋼や非鉄金属の製造技術について学んだ。鉄は高炉を用いて鉄鉱石を還元することで大量生産され、社会を支える代表的な金属材料となっている。一方、銅やアルミニウムなどの非鉄金属も、電気製品や建築材料、輸送機器など幅広い分野で利用されていることを理解した。また、銅は電解精錬によって高純度化され、その過程で発生するアノードスライムから貴金属を回収できることや、アルミニウムは溶融塩電解によって製造されるものの、多量の電力を必要とすることも学んだ。さらに、真空蒸着を利用したアルミ包装フィルムなど、化学工学の技術が身近な製品にも数多く活用されていることを知り、金属材料の製造技術が私たちの生活や産業を支える重要な役割を担っていることを理解した。 ②タカジアスターゼ、アドレナリンの発見をして化学研究者を設立した人の一人。 ③復習を通して、アルミニウムの製造には非常に多くの電力が必要であり、その製造コストは電気料金の影響を大きく受けることを改めて理解した。そのため、日本ではアルミニウム地金の多くを海外から輸入しており、国内での製造は限られていることを学んだ。一方で、アルミニウムはリサイクル時に新たに製錬する場合と比べて大幅にエネルギー消費を削減できるため、資源の有効活用や二酸化炭素排出量の削減にも大きく貢献している。今後はアルミ缶をはじめとするリサイクルをさらに推進し、効率的な回収システムや再資源化技術を発展させることが重要であると感じた。また、限りある資源を有効に活用し、環境負荷を低減しながら持続可能な社会を実現するためには、資源循環を意識したものづくりや省エネルギー技術の開発がこれまで以上に求められると考えた。
A.第5回の講義では、非鉄金属について学び、新幹線に使用されるアルミニウムや銅などの特徴を理解した。アルミニウムは約1000℃で製造工程が行われ、軽くて強く、耐食性に優れているため、新幹線の車体に利用されている。また、約4Vの電圧を利用する電解精錬によって高純度の銅が製造され、電線や電子機器などに広く利用されていることを学んだ。 発表では、非鉄金属は鉄よりも軽く、耐食性や導電性に優れているため、交通機関や電子機器に欠かせない材料であることが説明された。また、日本産業規格（JIS H）によって品質や性能が定められ、安全で高品質な製品の製造が支えられていることを学んだ。さらに、非鉄金属はリサイクルしやすく、資源の有効利用にも役立つことを理解した。 今回の講義を通して、新幹線の軽量化や安全性はアルミニウムなどの非鉄金属によって支えられていることを学んだ。また、電解精錬によって高純度の銅が作られ、電気を利用するさまざまな製品に使われていることが印象に残った。非鉄金属は私たちの生活や産業を支える重要な材料であり、リサイクルによる資源の有効活用も大切であると感じた。
A.本講義では、1000℃、4Vが作る新幹線というテーマで、非鉄金属について学んだ。非鉄金属とは鉄以外の金属のことであり、アルミニウムをはじめとするさまざまな材料が現代社会で重要な役割を果たしている。特にアルミニウムは軽くて腐食しにくいという特徴を持ち、新幹線の車体などにも利用されている。また、その製造にはホール・エルー法と呼ばれる電気分解の技術が用いられており、高温かつ電気エネルギーを利用して取り出されることが分かった。鉄とは異なる性質を持つ非鉄金属が、用途に応じて使い分けられている点が印象的であり、材料選びの重要性を実感した。 発表では、高峰譲吉の姿勢について取り上げた。高峰譲吉は日本の化学者であり実業家としても活躍し、日本の近代化学や医薬学の発展に大きく貢献した人物である。特にアドレナリンの結晶化に成功したことは、ホルモン研究や医薬品開発において画期的な成果であった。彼は単に研究を行うだけでなく、その成果を社会に役立てることを重視しており、その姿勢は現代の科学者や技術者にも通じるものがあると感じた。知識を実用化し、人々の生活をより良くするという視点の大切さを学ぶことができた。 復習では、非鉄合金について理解を深めた。銅やチタン、マグネシウムなどの非鉄金属は、それぞれ単体でも特徴的な性質を持つが、合金にすることでさらに性能を高めることができる。例えば、軽さと強さを兼ね備えた材料は航空機や輸送機器に広く利用されており、用途に応じて最適な材料が選ばれている。このように、非鉄金属は現代の高度な技術を支える重要な基盤であり、今後もその役割はますます大きくなると考えられる。今回の学習を通して、材料工学の視点から社会を見ることの面白さを感じることができた。
<!-- 課題 課題 課題 -->
<li>
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/WebClass/WebClassEssayQuestionAnswer.asp?id=487'>
<q><cite>
</q></cite>
</a>.
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Syllabus.asp?nSyllabusID='>
<a/a>・
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID='>
</a>
</li>
<!-- 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。
