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理科の学習を支援するための教材開発 : 簡易比濁計(兼比色計)の多面的活用

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(1)理科の学習を支援するための教材開発 一簡易比濁計(兼比色計)の多面的活用一 斗 攻 コース. 教科・領域教育専攻 自然系理科コース. 氏 名 松 浦 毅 司 1.はじめに. 生徒自身による測定の例はほとんど見られ. 平成10年に改正された中学校学習指導. ないのが現状である。. 要領の中には、理科の第2分野の目標とし. そこで、授業の中で子ども自身が使え、. て、「生物とそれを取り巻く自然の事物・. 多方面に応用でき、安価で、しかも精度が. 現象に対する関心を高め、その中に問題を. 高く簡便な装置の開発をと考えた。. 見いだし意欲的に探求する活動を通して、. 第1章では、近年安価になった光電池と. 規則性を発見したり課題を解決したりする. 豆電球(発光ダイオード)による簡易比濁. 方法を習得させる。」「生物とそれを取り. 計(兼比色計)の製作と、それを用いて濁. 巻く自然の事物・現象を調べる活動を行. 度、pH、各種イオン濃度、 COD(化学. い、自然の調べ方を身に付けるとともに、. 的酸素要求量)と大気中の二酸化窒素の測. これらの活動を通して自然環境を保全し、. 生命を尊重する態度を育て、自然を総合的. 定を行い、第H章では、小学校と中学校で の授業実践を通して実験装置の可能性とさ. に見ることができるようにする。」とある。. らに幅広く活用するための検討を行った。. 自分たちの身近な自然を学習の対象にす ることは、単に直接体験の機会を得るだけ. 2.自作簡易比色計(兼比濁計)の試作. でなく、学習効果の上で期待できる面も大. 2−1 材料. きいと思われる。特に、目標にもある規則. T字型塩ビパイプ(水道接合管)、塩ビ. 性の発見という点を考えれば、子どもの身. 板(厚さ5mm)、塩ビパイプ(内径13. 近にある自然環境を子ども自身の手で調べ. mm)、光電池(kyocefa製 1cm×lcm)、. ることができれば、子どもの自然を見る目. 発光ダイオード(35V 20mA)、豆電球(3.8. が変わり、日常生活での変化が期待できる. V−0.3A)、デジタルマルチメータ(カ. と同時に、科学的な思考力・判断力が育成. スタム製)、導線、ワニロクリップ、. されるのではないかと考えられる。. さらに、環境保全の立場からも、継続的 に、広範囲に学習を行うことで、自分たち. 累璽. の身の周りの自然環境の現状を幅広く、正 確に把握しておくことは有意義であると共 に、急務であると考えられる。しかし、水 質測定などを例にとってみても、従来の測 定法は操作が繁雑であったり、測定機器が 高価であったりするため、中学校段階での. 図1. 部品図. 図2.組み立て図.

(2) 3.研究の方法 図2に示した自作の簡易二塁計(兼比色 計)を用いて濁度、pH、各種イオン濃度、. り弘、鍛、アスコ 泣rン酸. COD. 05PP醗一2伽pm. (Ca乞+、 Mg塾、 Cu2+、 Fe2+、 cr、 SO4象、 Nα、 POの、. COD(化学的酸素要求量)と大気中の二 酸化窒素濃度の測定を行った。また第H章 表2. 過マンガン酸カリウム. 緑鑓高醸LED. ノ酸銀、鍛. i泌鋤35V・2軸A). 実験装置の使いやすさ. Y中学校. S小学校. では、小学校と中学校での授業実践を通し てこの実験装置の可能性とさらに幅広く活 用するための検討を行った。. (525魍3.5V・2伽A). 使いやすい. 男子 女子 全体 男子 女子 全体 13 7 20 12 13 25. ふつう. 2. 3. 5. 1. 2. 3. 使いにくい. 1. 3. 4. 3. 0. 3. 4.結果と考察 表1に簡易比濁計(兼比色計)を使用し. 使いにくかった理由. ての測定項目と測定範囲を示した。また、. 小学生…鋤てなので分からなかった田子1識騨捌にくかった. 表2に授業後の感想より装置の使いやすさ. {女子)豆電球がとれやすかったく女子) 試験管に水を入れに. を示した。. くい{好) 中学生…試囎に10孤1量るの灘しかった(男子3名). 表1 藩易比量計(兼比色計)の測定項目一覧. 齪糊. 縦囎 醸. 5度∼1舜00度. 二世品. 灘野駒ン. 光源. 豆離鰍蝋). 形態をとり、一人一人が自分の装置を使い. 度. pH. 夢Hl、ひpH6,0. メチルレッド. 緑鑓離囎D. データを得た。S小学校では、濁度の検量. <`ルオレンジ. i525㎜3,5v・2㈱. 線を、Y中学校では、濁度とCa2+の検量線 のグラフを全員が作成できた。児童・生徒. `モールブルー 儀2+. 05P陣・1恥. ラウリン酸ナト舛ム. 豆電球13、8v咽. ⑭5ppm・2蜘m. ラウリン酸卦1ウム. 豆電劇3細3A). 0三揃・1,1岬. PA固タノール澱. 緑色超高輝度LED i525㎜3,5V・2鳳)■. ? 蝉 一. .. 一 }. 臨 脚. 一. R2盟血磯P飢. Fe2÷. 0.1PP凶、8P脚. ? 層. 一. 巳. q. 一. 一. 一. 〇. 吻. も比較的精度が高いという点で良好な結果 が得られた。. Vュ嫌ナ1艸ム C騒2÷. の発達段階に応じて柔軟に対応でき、原理 の理解が容易で、操作が簡単であり、しか. ?k綠O Mg2+. 特に今回の授業では、個人別実験という. 一. q. 一. 辱. 一. 葡. r. 一. ■. 5.結論. r. 一. Aンモニア水. ヤ色超高凶日D. 製作費が安価、原理の理解が容易、操作. i66㎞2.2V・2伽A). が簡単であり、しかも比較的精度が高いと. 恥フ・ナン桓リ 緑色超高簸圃. いう点で良好な結果が得られた。. i521磁35V・2emA). α・. 聾02・. 5PP癬・5軸pm. 硝酸銀. 豆離鰍咽. eρ2P瞬5ppm. ザルツマン試薬. 緑色超離渡珊 i525㎜35V・20雁A)騨. ? }. 一. 剛. 申 層. 一. 一 一. Z壼1躍m諭,15欝m. SO42・. 5鯉血・59P脚. r. 一. 一. 一. 曽. 一. 一. 一. 噂. 噂. 需. 一. 窟. 一. 一. 一. 幽. 噌. 一. 一. 愈」2鋼一1.恥脚. LambeルBeerの法則が成立する新たな実 験系の開発と「総合的学習」へのより広範. 噂. ?E化カリウム. 。編醸LED. fンプン. i525㎜35V・20mA). 盧化刈ウム. 豆繍(38V。3A}. [ラチン PO43・. 6.試作装置の応用と課題. 酒礁アンチモニノレカ. 緑色超講三田D. な応用を課題としている。. 主任指導教官. 山 下 伸 門. 指 導 教官. 松 本 伸 示.

(3) 学位論文題目. 理科の学習を支援するための教材開発 一簡易比濁計(兼比色計)の多面的活用一. 兵庫教育大学大学院. 学校教育研究科. 教科・領域教育専攻. 自然系コース. M98613F 松 浦 毅 司 主任指導教官. 山下伸典 教授. 指導 教官. 松本山止 助教授.

(4) 次. 目. 第. ■ 章 頁. 1暫序論. …………一……一………・……一…一……一一一………一一一……1. 2.実験…………一……一一一………一……一一一一……一…………一…一3 2−1 簡易比濁声(兼比色計)の製作 …一…一……一一一…一一一……3. 2−1−1 2−1−2 2−1−3 2−2 濁度の測定. 材料. …………一一……一…一……………・3. 組立. ・…一…. 一一一一一一一。一一一一一一購一一一一一一一一一一一一一一・. R. 原理. 一……. 一一一一一一。一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. T. ………………一一一……一…一. 卿 罹 騨 一 一 一 一 騨 一 一 , 層 一 噛 欄 藺. 試薬 ………一 ……………一…一一一一……… U. 2−2−1 2−2−2. 操作. 2−3 pHの測定. 一. 層. 〇. 一. 一. 一一一一一一一 −. 昌. 一. 輯. 申. 噂. 廟. 騨. 聯. 一. 句. 一. ………一一………一……一一一一 一一一一一一一一一一一一。一一一一一一一一一一一一一一一一. 一. 試薬 一……一 操作 ……… 2−4 カルシウムイオンの測定 一 陶 曙 …………一一……一一…一…… 試薬 ………一一 一…………一……一…一……一 2−4−1. 2−3−1 2−3−2. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一噂一一一. 操作. 2−4−2. 一一一一一一. 2−5 マグネシウムイオンの測定. 2−5−1 試薬 2−5−2 操作 2−5−3 参考 2−6 銅イオンの測定 2−6−1 試薬 2−6−2. 騨. 操作. 2−6−3 参考 2−7 鉄(H)イオンの測定 2−7−1 試薬 2−7−2 操作 2−8 塩化物イオンの測定. 2−8−1 試薬. …………・……一一…一……一 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. U V. V V. W W. W X. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. X. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. X. 噂. 鞠. 堺. 一. 需. 輌. 脅. 一. 騨. 印. 一. 一. 摩. 一. 脚. 囎. 尊. 尊. 一. 噂. 帯. 臼. 囎. 轍. 繭. ………一………一一………. 一 〇 曽 一 輯 薗 “ 一 一 學 一 塾 帽. ,. 2−8−2. U. 一. ,. 圃. 吻. 営. 噂. 一. 圏. o. ー. 零. 騨. 帯. ,. 一. 開. 一. 一. 一. 一. 一. 一. 一. 一. 騨. 一. 層. 一. 冒. 一. 一. 一. 一. 一. 一. 騨. 犀. 騨. 一. 一. 単. 曽. …一…一一一………一一……… 一一一一一一……一一一一・一一一一…. ロ. …一………一……・………. 一. …一…一…………一………. }. ■. 一. 騨. 鞘. 噂. 鱒. 噸. 薗. 噛. 一. 脚. 騨. 一. 岬. 胃. 雫. 曜. 騨. 一. ■. 一. 一. 一. 一. 一. 富. 一. 一 一 蜘 艦 一 圏 一 一 一 冒. 哺 一 駒 轍 駒 一 一 〇 曲 一 一 一 一. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一鴫一一一一一一一一一. 一一………………一……… 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一・. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. i下作…一一一一一一……一一…一一一一一。一一一一…一一一一一一…14. P0 P1 P1 P1 P1. P3 P3 P3 P4 P4.

(5) 2−9. 15 硫酸イオンの測定 一…一…一…一…一…一一……………一・ 15 15. 2−9−1 試薬 2−9−2. 2−10. 操作. 亜硝酸イオンの測定. 2−10−1試薬 2−10−2 操作 2−10−3 参考. 2−11. リン酸イオンの測定. 2−11−1 試薬 2−11−2 操作. 層. −. 一. 一. 薗. 旧. 一. 一. 一. 一. 一. 一. 謄. 一. ,. 一. 一. 一. 一. 一. 騨. 一. 層. 騨. 甲. 冒. 一. 層. 一. 一 一 一 一 一. 一. 一. 一. ■. ■. 一. 一. 圃. 旧. ‘. 齢. ■. 一. 一. 儒. 層 騨 一 一 胴. 甲. 騨. 一. }. ,. ■. 一. 一. 繭. 帯. 聯. 一. 一. 一. 一. 串. ■. 一. 葡. 印. 騨. 辱. 層. 鰯. 噌. “. 一. 一. 一. 一 軸 一 一 ■. 一 一 一 鱒 一. 騨 一 ■ 瞳 一 一 一 一 一 甲 一 − 一 一 印. 冒. 一. ●騨. 一. 一. 一. 一. 願. 購. 噌. 聯. 幽. 一. 〇. 印. 一. 一. 一. 嘗. 一. 2−13 大気中の二酸化窒素の測定 ■. 曽. 騨. “. 一 囎 騨 廓 一. 胃. 一. 一. 一. 一. 一. 一. 髄. 曽. 一. 幽. 齢. 一 一 盲 一 一 一. 一. ■. 麗. 冒. 一. 一. 層. 層. 一. ”. ρ. 謄. 隔. 響 噌 一 一 一 噸. 一. 轍. 一. 一. 一. 口. }. 一. 一. 一. 一. 吻. 一. ■. ■. o. 一. 葡. 卿 鰯 一 一 一. 一. 一. 鵯 韓 } 一 噂 一 嘘 o 鞘 一 騨 一 一. 暫. 一. 一. 一. 一. ■. 囎. 層. 一一一一一一一一。一一一一一一一一. 一一一一一一一一。一一一一一一一一. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一. 一. 韓. 騨. 噌. 帥. P6 P6 ………一一……一 P6 P7 …………一…一一 P8 ……………… P8 P9 一一一一一一一一一一一一一一一一. 一. 昌. 2−12−2操作. 2−13−2 操作. 騨. 一. 2−12 COD(化学的酸素要求量)の測定 2−12−1 試薬. 2−13−1 試薬≡. 騨. 一. 層. 闇. ……一………一一. ……………… 一…一一……一一一. 一一一…………… 一一一一一一一一一一一一一一一一. 一一一・一一一一一一一一一一一. 簡易比濁計(兼比色計) 3−1 濁度の測定 一一…一一…一……一一…一……………一…一57 3−2 pHの測定 一一………………一一……………一…一一一一・57 3−3 カルシウムイオンの測定 …一…一………一…………57 3−4 マグネシウムイオンの測定 一…一………一…一一……58 3−5 銅イオンの測定 一……一……一……一………一58 3−6 鉄(皿)イオンの測定 3−7 塩化物イオンの測定 …一……・………一一一一…一一…一一 3−8 硫酸イオンの測定 3−9 …………一…一…一…一…一…… 甲 一 一 一 暢 一 一 ■ ■ 一 一. 一 ■ 一 一 一. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. 亜硝酸イオンの測定. ……………一…一一……一一…… COD(化学的酸素要求量)の測定 …一一…一一…一……一・62. 7.引用文献. T6. T9 U0 U0 U1. U2. 大気中の二酸化窒素の測定 一一一一一一一一一一一一一。一一一一一一一一一一一一一一63 雪 8 一. 6.今後の課題. ……一一…一……一一一……一…一一一一. リン酸イオンの測定. 4.授業実践への応用. 5.結 論. Q1 Q1. 56 ………………一一一…一……………一…………一……. 3.結果と考察. 3−10 3−11 3−12 3−13. Q0 Q0 Q0 Q1. 廓 脚 一 一. 一 〇. 一. 冒 一. 窮. 曹 “ 一. 鱒. 噸. 一. 一. 一. 一. 一 帥 印 9 一 , 一 一 一 一 一 卿 噂 酔 ” 縣 q 一 一 一 帽 一 騨 葡 一 一 藺 禰 蝉. 一. 一. 層. 一. 一 軍. 甲 哨 儘 鱒 一. 繭. 一 一. 一. 一 薗 一. 〇. 一. 一 一. 一 ■. 冒 一 一 一 一. 藺 闇 一 ’ 朝 葡 胴 一 葡 庸 一 一 一 一 噂 一 鞠 嘩 一 一 胴 聯 一 一 印 一 一 一 一. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一。一一. 一一一一一一一一一一一一一噴一。一。一一一一一一一一一一一. 一一………………一……一… 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一・. U4 U6 U8 V0.

(6) H. 第 1.. 序論. 一……一一一………一…. 2.. 簡易比濁計による授業実践 一. 2−1 福岡市立S小学校 一. 隔 幽 宵 陶 葡 噸 卿. 9. }. 一. ……・……・……一…一. 5.. 今後の課題. 一一一…一一一…・…一. 6.. 引用文献. 一…………一……一. 謝辞…一一……一……一一…. 資. 一. 〇. ■. ■. 薗. 噛. 一. 一 骨 一 ■ . 騨. 3−3 まとめ一…一…一…一一 結論. 一. 一 層 一 層 一 一. 3−1 福岡市立S小学校 一一. 4.. 一. 一 一 一 一 禰 一 一. 授業分析 ………………一一一冒. 3−2 八尾市立Y中学校. 一. 一 脚 一 層 一 一 ■. 2−2 八尾市立Y中学校 3.. 一. 鵯 一 〇 ¶ 騨 一. 一. 一. 甲. 一. 一. 一. ■. 一 一 一 一 顧 一 一. 棚 繍 騨 嘲 “ 層. 喝 卿 藺 一 } 一. 章. 頁. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一降一一一一一。一一一. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一・. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. …一一………一一…一一……一…一…一. …一一一一一…………一…………… 一一一一一一一一一一.一一一一一一一。一一。一一一一一一一一一一一一. 一一…一…一……一…一一一…………一 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. 。一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. 料. 資料1.小学校指導案………一…一一一…一一. 資料2.中学校指導案 一…一………一…一. 編. W6 W7 W8 W9 X0. 頁. 一一…一一一一……一…一一…一………・. @1. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一。・・一一一一一一. T. 資料3.授業後アンケート(小学校)…一 …………一一……一…一……・…. 資料4.授業後アンケート(中学校)… 資料5。授業プリント……………一一一. V1 V2 V2 V4 V7 V7 W1. …一…一一………一一一……・一…… 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. 授業写真(中学校)一…一一…一一…. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. 授業写真(小学校)…一………一. 一一一一一一一一一一一。一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. P0 P2 P4 Q5 Q7.

(7)

(8) 1.序言命・. 平成元年3月に告示された中学校学習指導要領ユ)の中に、理科の第2分野の 目標としてf生物とそれを取り巻く自然の事物・現象の中に問題を見いだし、. 科学的に調べる過程を通して、規則性を発見したり、自然現象を説明したりす る方法を習得させる。」ゼ生物とそれを取り巻く自然の事物・現象に対する関 心を高め、意欲的に自然を調べる活動を行わせるとともに、これらの活動を通 して、自然環境を保全し、生命を尊重する態度を育てる。」とある。. また、平成10年目改正された中学校学習指導:要領2>の中には、理科の第2 分野の目標として、ギ生物とそれを取り巻く自然の事物・現象に対する関心を 高め、その中に問題を見いだし意欲的に探求する活動を通して、規則性を発見 したり課題を解決したりする方法を習得させる。」「生物とそれを取り巻く自. 然の事物・現象を調べる活動を行い、自然の調べ方を身に付けるとともに、こ れらの活動を通して自然環境を保全し、生命を尊重する態度を育て、自然を総 合的に見ることができるようにする。」とある。. この目標は、生物とそれを取り巻く自然の事物・現象を調べる活動を行い、. 自然の調べ方を身に付けるとともに、生物と地球を科学的に調べ総合的に考察 し、人間と地球の関係を考えることができるようにすることを示している。. このことは、自然の事物・現象問の関連性や調和を考察させ、それらと人間 生活とのかかわりを認識させるとともに、意欲的に自然に働きかける活動を通 して、自然環境の保全や生命尊重の態度を育成することをねらいとしている。. 自分たちの身近な自然を学習の対象にすることは、単に直接体験の機会を得 るだけでなく、学習効果の上で期待できる面も大きいと思われる。特に、目標 にもある規則性の発見という点を考えれば、子どもの身近にある自然環境を子 ども自身の手で調べることができれば(定性だけでとどまることなく、定量す ることが簡単にできれば)、子どもの自然を見る目が変わり、日常生活での変 化が期待できると同時に、科学的な思考力・判断力が育成されるのではないか と考えられる。. さらに、環:境保全の立場からも、継続的に、広範囲に学習を行うことで、自. 分たちの身の周りの自然環境の現状を幅広く、正確に把握しておくことは有意. 4一.

(9) 義であると共に、急務であると考えられる。しかし、水質測定などを例にとっ てみても、従来の測定法は操作が繁雑であったり、測定機器が高価であったり. するため、中学校般階での生徒自身による測定の例はほとんど見られないのが 現状である。そのような中で、比濁計や比色計については、自作のもので工夫 ・考案されたものがいろいろ報告3)されている。しかし、実際に教育現場で使 うことを考えれば、製作カミ困難であったり、原理が児童や生徒に理解しにくか. ったりして無理があった。まして授業の中での教材として見たときには、セル の洗浄等の操作性、装置のコスト面、検量線(一次関数でない)等、いくつか の問題があった。. そこで、授業の中で子ども自身が使え、原理の理解が容易で、多方面に応用 でき、安価で、しかも精度が高く簡便な装置の開発をと考えた。. 第1章では、近年安価になった光電池と豆電球(発光ダイオード)による簡 易比濁計(兼比色計)の製作と、それを用いての濁度、pH、各種イオン濃度、 (C♂÷,Mg2+,Cu2+,Fe2ちCr.SO∼㌧NOf,PO∼)、 COD(化学的酸素要求量:)と大気中の. 二酸化窒素の定量を行った結果について述べ、また第H章では、小学校と中学 校での授業実践を通して実験装置の可能性とさらに幅広く活用するための検討 を行った結果を述べる。. 一2一.

(10) 2. 実験 2−1簡易比濁計(兼比色計)の製作. 2−1−1材料 T字型塩ビパイプ(水道接合管 し じ. 13)、塩ビ板(100㎜×100㎜× 51nm)、塩ビパイプ(内径13mm)、. 光電池(願er濃10㎜×10mm)、 デジタルマルチメータ(カスタム製)、. 導線、ワニロクリップ 光源 豆電球(3.8V−0.3A 2,5V・0.3A). 図1簡易比濁計(兼比色計)部品図. 表1.使用した発光ダイオード. 波長(nm). 色. 緑色 超高輝度. 緑色超高輝度 赤色超高輝度 青色超高輝度. 525 525 660 470. 外形(mm) 5. 10 10 5. 順電圧・電流 3.5V−20mA. 2.2V−20mA 2.2V−20mA 3.5V−20mA. 2−1−2 組立 水道用三又接合管を利用した簡易比濁計の組立図を図2に、また装置全体図 を図3に示す。試験管に合わせて接合管のサイズを設定した。(使用した試験. 管外径18㎜)内径18mmの接合管も内部1こなるほどテーパのために狭く. なっており、外径18㎜の試囎を使用したが、ドリルによりA部分を試験 管が隙間なく入るように削った。試験管の中心部に光を通過させるために、三. 又管枝部分Bと反対側中心部に内径5㎜のスリットを開ける。この部分に、 光源(豆電球・発光ダイオード)をセットするために、水道用塩ビ管を半田こ. て等で溶接固着(C)する。 Bの部分には、光電池を固定した塩ビ板を取り 付け、脱着可能となるように作成する。一方、豆電球部分は光が入らないよう に黒色ソケットを使用した。. 一3一.

(11) 試験管 水道接合管. A. 光電池. スリット 豆電球. B. (発光ダイオード) ”F「、 @℃. l. C. 図2 簡易比三三(兼比色計)組立図. i難羅難∵1. 灘. 図3.装置全体図. 一4一. 、. を. 冒・、 」 ,シ5議罰. ’ 三層弾ゼ・. J.

(12) 2−1−3 原理 測定原理は、La曲ert−Beerの法則により、吸光度をA、濃度をC、セル長 さを1とすると、. A瓢kC1=log(lo/1)=k聖璽n(lo/1)。。。・・。…. 。(1). ただし、k,k’は定数、1。は入射光(または蒸留水を入れた時の光の強さ)、. 1は試料の時の光の強さを示す。また、V譜aI+bの関係式より、(1)の 式は、(2)式と変形することができる。. A=k撃ln(Vo−b/a)/(V−b/a)≒kC1 …. (2). ∴ V−b/a≒(Vo−b/a)exp(一k:C1). ≒(Vo−b/a)(1−kCl十k212C2/2!・・。) kC1《1の時は、 V−V。≒一(V。一b/a)kCl となり V≒V。一(V・一b/a)kC1 とすることができる。. 従って、kCl《1の時、光電池の起電圧は、濃度に比例すると考えられる。簡 易比濁計として使用する場合には、白色灯を使用することが出来るが、可視領 域に吸収がある物質に比色計として用いる場合には、光源に発光ダイオードを 用いるか、着色セロファン等をフィルターとして用いる等、単色光を光源とし なければならない。. 5一.

(13) 2−2 濁度の測定 純粋な水は無色透明で色もにごりもないが、種々の溶存物質や粘土のような 水に溶けない懸濁物があると、色や濁りを生じ、透視性が低下する。この濁り. の程度を数値で表現したものが濁度であり、一定の粒度のカオリン1mgが水 1£中に含まれている場合の濁りを濁度1度と定義する4>。. 2−2−1 試薬 A濁度用カオリン5>. カオリン(科光純薬工業株式会社、化学用)10gを500mIのビーカ ーにとり、水300m1、ピロリン酸ナトリウム0.200 gを加え、3分間 激しくかきまぜる。これを1£の共受付メスシリンダーに移し、水を加えて 全量を1£とし、よく振りまぜる。常温で1時間静置したのち、サイホンを. 用いて表面から250mlまでの液を捨て、その下の500mlの液を蒸発 皿にとる。水浴上で蒸発乾固したのち、105∼110℃で3時間乾燥し、 放冷後メノウ乳鉢を用いて微粉砕し、濁度用カオリンとして広口試薬ビンに 貯える。. B.濁度標準液5). 濁度用カオリン董.000gを1£のメスフラスコにとり、ホルマリン10m 1を加え、水で全量を1£とする。これを原液く濁度1000度)として、 希釈して使用した。. 2−2−2 操作 電源に直流電源装置(shimadzu製)、光源に豆電球(3.8v−o.3A)を使用し、. 次のく1)、(2)の操作で測定する。. (1)各濁度の標準液をよく振りまぜ、手早く試験管に101n 1入れ、それぞ れの揚合の電圧を読み、検量線を作成する[図4]。. (2)試料水についても同様に、試験管に10mlとり電圧を測定し、検量線 から濁度を求める。. .6一.

(14) 2−3 pHの測定6) メチルレッド・チモールブルー・メチルオレンジの各試薬を一定比率で混合 調製し使用する。各試薬の重量比(メチルレッド:チモールブルー:メチルオ. レンジ;1:4:1). 2−3−1.試薬 A.混合指示薬 a)エタノール(和光純薬工業株式会社 試薬特級)50m1にメチルレッド (和光純薬工業株式会社 試薬特級)10mg、チモールブルー(半井化学薬 品株式会社 試薬特級)40rngを 溶かす。. b)水20m1にメチルオレンジ(和光純薬工業株式会社 試薬特級) 10 mgを溶かす。 a)とb>の溶液を混合し、混合試示薬とする。. B. pH標準i溶液7). c)0.1Mクエン酸:クエン酸(半井化学薬晶株式会社 試薬特級)19.212gを. 1愈のメスフラスコにとり、水で全量を1量とする。 d)0.2Mリン酸水素ニナトリウム:〈頼光純薬株式会社 試薬特級)28.392g. を1£のメスフラスコにとり、水で全量を1彦とする。 c>とd)の溶液を混合して各pHの溶液を作る。. 2−3−2.操作 電源に直流電源装置(shimadzu製)、光源に緑色超高輝度発光ダイオード (525㎜3.5V−20mA)を使用し、次の(1)∼(3)の操作で測定する。. (1)混合指示薬を10倍に希釈して使用する。10倍に希釈したものに◎.1N N窃OHを混合指示薬の色が黄色になるまで加える。. (2)各pHの標準溶液10m1に混合指示薬05m1を加え電圧を測定し、 検量線を作成する[図6]。. (3)試料水についてもく2)と同様の操作を行い電圧を測定し、検量線から. pHを求める。. ・7一.

(15) 2−4 カルシウムイオンの測定8) 一定過剰のラウリン酸ナトリウムを加えることにより次式の反応が起こり、 Ca 2++2G・H:2・COσ →Ca(G・H:おCOO)2↓となり、ラウリン酸カルシウムとし. て白濁したものを、比々法で定量する。. 2−4−1 試薬 A.カルシウムイオン標準溶液 :塩化カルシウム(和光純薬工業株式会社 元素分析用)1.110gを水に. 溶かし1逸とする。これを原液(0.01M、400ppm)として、希釈して使 用した。. B.0.1Mラウリン酸ナトリウム溶液 ラウリン酸ナトリウム(和光純薬工業株式会社 試薬特級)22.230gを水 に溶かして1皇とする。. C.8M水酸化カリウム溶液9> 水酸化カリウム〈キシダ化学株式会社 特級)44.90◎gを水に溶かして. 100mlとする。 2−4−2 操作 電源に直流電源装置(shimadzu製)、光源に豆電球(3.8V−0.3A)を使用し、. 次の(1)(2)の操作で測定する。 (1)試験管に各濃度のカルシウムイオン標準溶液(塩化カルシウム溶液). 10m1をとり、それぞれに8Mの水酸化カリウム溶液を0。5ml入れよく 撹搾する。10分間放置後、0.lMラウリン酸ナトリウム溶液1m1を入れ 撹搾し、それぞれの電圧を読み、検量線を作成する[図8]。. 〈2)試料水についても(1)と同様の操作で電圧を測定し、検量線からカル シウムイオンの濃度を求める。. 一8..

(16) 2−5 マグネシウムイオンの灘定9) 一定過剰のラウリン酸ナトリウムを加えることで次式の反応が起こり、 Mg2++ 2G・H%COO}→ Mg(C1・愚COO)2↓となり、ラウリン酸マグネシウ ムとして白濁したものを比豊町で定量する。. 2’一5−1 試薬 A.0.1Mラウリン酸ナトリウム溶液 ラウリン酸ナトリウム(和光純i薬工業株式会社 試薬特級>22.230gを水 に溶かして1猛とする。. B.0.1Mシュウ酸ナトリウム溶液 シュウ酸ナトリウム(和光純薬工業株式会社試薬特級)L340 gを水に 溶か『して10’Om 1どするも. C.マグネシウムイオン標準溶液. 硫酸マグネシウム(和光純薬工業株式会社 試薬一級)24648gをUの メスフラスコにとり、水で全量を1危とする。これを原液として希釈して使 用‘した。. 2−5一一2 操作一 電源に直流電源装置(shima(㎞製)、光源に豆電球(3.8V−Q.3A)を使用し、. 次のく1)∼〈3)の操作で測定する。. (1)試験管に、各濃度のマグネシウム標準溶液を10mIとり、0.IMシュ ウ酸ナトサヴムをα5m重加えよく撹搾し、静置寺る。10分後、溶液が濁り てい・る場合は5Cのろ紙でろ過する。. (2)0.工Mラウリン酸ナトリウム溶液を1醸.加え、それぞれの場合の電圧を 読み、検量線を作成する[図9]。. (3)試料水について(1)と同様の操作で電圧を測定し、検量線からマグネ シウムイオンの量を求める。. ,9..

(17) 2−5−3 参考 チタンエローによるマグネシウムイオンの測定10>. pH12.5において水酸化マグネシウムが沈殿するとき、これに吸着されて 赤色を呈するのを利用し、比色法で定量する。. 1.試薬 A.チタンエロー溶液 チタンエロー(和光純薬工業株式会社 和光一級)1.000gを水1£に溶か す。. B,4N水酸化ナトリウム溶液 水酸化ナトリウム(和光純薬工業株式会社 試薬特級)16.000gを水に溶. かして1001nIとする。 C.マグネシウムイオン標準溶液. 硫酸マグネシウム(和光純薬工業株式会社 和光一級)24648gを1皇の メスフラスコにとり、水で全量を1愈とする。これを原液として希釈して使 凝した。. 2。操作 電源に直流電源装置(shi搬窃dzu製)、光源に緑色超高輝度発光ダイオード (525㎜3.5V−20mA)を使用し、次の(1)、(2)の操作で測定する。. (1)試験管に、各濃度のマグネシウム標準溶液を10mlとり、0.1%チタ ンエローを0.25m1加え、さらに4N水酸化ナトリウム溶液:を0.25ml加える。 それぞれの場合の電圧を読み、検量線を作成する[図10(a)]。. (2)試料水について(1)と同様の操作で電圧を測定し、検量:線からマグ ネシウムイオンの量を求める。. 一10一.

(18) 2−6 銅イオンの測定11) Cu2+は、1《2一ピリジルアゾ〉一2一ナフトール〈以下PANと呼ぶ)を用いると、. Cu2++PAN→Cu−PANとなり、Cu−PANキレート化合物ができ、赤色を呈する。 これを利用し比色法で定量する。. 2−6−1 試薬 A.0.01%PA:Nメタノール溶液 1一(2一ピリジルアゾ)一2一ナフトール〈和光純薬工業株式会社試験研究用). α010gをメタノール100mlに溶かす。 B。銅イオン標準溶液 硫酸銅(和光純薬工業株式会社 試薬特級)15.916gを1£のメスフラス. コにとり、水で全量を1£とする。これを原液(0.1M)として希釈して 使用した。. 2−6−2 操作 電源に直流電源装置(shimadzu製)、光源に緑色超高輝度発光ダイオード (525nm 35V−20mA)を使用し、次の’(1)、(2)の操作で測定する。. (1)試験管に各濃度の銅イオン標準溶液10m1とり、α01%のPANメ タノール溶液を0.5ml加え、よく振りまぜ、それぞれの場合の電圧を読み、 検量線を作成する[図13(a)]。. (2)試料水について、(1)と同様の操作で電圧を測定し、検量線から銅 イオン濃度を求める。. 2−6−3 参考 銅アンミン錯体による銅イオンの定量12) Cu2+とMしとが反応して、 Cu2+一←4N恥 → [Cu(ML)・]2+がおこり銅アン. ミン錯体となり青色(極大吸収波長620∼63伽m)を呈するのを利用し、比色 法で定量する。. 一11一.

(19) 1 試薬 A.28%アンモニア溶液 アンモニア水〔28%〕(半井化学薬品株式会社 試薬特級). B.銅イオン標準溶液 硫酸銅(和光純薬;工業株式会社 試薬特級)15.916gを1量のメスフラス. コにとり、水で全量をUとする。これを原液(0.1M)として希釈した 使用した。. 2.操作 電源に直流電源装置(shimadzu製)、光源に赤色超高輝:度発光ダイオード (660nm 2.2V−20mA)を使用し、次の(1)、(2)の操作で測定する。. (1)試験管に各濃度の銅イオン標準溶液を10mlとり、28%アンモニア溶 液を0.25ml加えよく振りまぜ、それぞれの場合の電圧を読み、検量線を作 成する[図14(a)]。. (2)試料水について、(1)と同様の操作で電圧を測定し、検量線から銅 イオン濃度を求める。. 一12一.

(20) 2−7 鉄(E)イオンの測定13> Fe2+が1,10一フェナントロリンと反応して生成する錯体が赤榿色(極大吸収波. 長510nm)を呈することを利用して比色法で定量する。 Fe2+十3C12H8N2→[Fe(C1迂{8:N2)3]2+ (赤榿色). 2−7−1 試薬 A.1,10一フェナントロリン溶液. 1,10一フェナントロリンー水和物(和光純薬工業株式会社試薬特級)1.982g. を1£のメスフラスコにとり、水で全量を1£とする。. B.鉄(H)イオン標準溶液 硫酸鉄(H)アンモニウム細水和物(和光純薬工業株式会社 試薬特級) 3。921gを1£のメスフラスコにとり、水で全量を1£とする。これを原液と して、希釈して使用した。 C.緩衝液(pH:4.6). 酢酸ナトリウム(和光純薬工業株式会社 試薬特級)68.000gを約500 塒1の水に溶かし、氷酢酸(和光純薬工業i株式会社 試薬特級)28.8m1を 加え、水で全量を1£とする。. 2一一7−2. i操作. 電源に直流電源装置(shimadzu製)、光源に緑色超高輝度発光ダイオード (525nm 35V−20mA)を使用し、次の(1)、(2)の操作で測定する。. (1)試験管に、各濃度:の鉄(H)イオンの標準溶液10m1をとり、1,10一 フェナントロリン0.5mlと緩衝溶液05m1加え、よく振りまぜ、それぞれ の場合の電圧を読み、検量線を作成する[図15(a)]。. (2)試料水についても(1)と同様の操作で電圧を測定し、検量線から 鉄(H)イオンの濃度を求める。. .13..

(21) 2−8 塩化物イオンの測定1荏>. C「がAg+と反応してAgClとなり白濁するのを利用して、比濁法で定量す る。. Ag+ 十. C「 →. AgCl↓. 2−8−1 試薬 A.塩化物イオン標準溶液. 塩化ナトリウム(和光純薬工業株式会社 試薬特級)を110℃で約時間 乾燥し、デシケータ口中で放冷後、その1.648gをはかりっとって水に溶か. しUとする。これを原液(1000pprn)として希釈して使用した。 B.0,01M硝酸銀溶液 硝酸銀(和光純薬工業株式会社. 試薬特級)1.700gを水に溶かして1愈. とし、かっ色ビンに保存する。. 2−8−2 操イ乍 電源に直流電源装置(shimadzu製)、光源に豆電球(3.8V−0.3A)を使用し、. 次の(1)∼(2)の操作で測定するが、この測定は、生成した塩化銀から 銀が遊離するのを防ぐためには、暗室で行うのがよいが、直射日光を避けて 素早く測定するのなら(5分以内)殆ど影響はない[図17]。. (1)試験管に各濃度のC1一標準溶液10ml、0.01M硝酸銀溶液2m1 をとり、手早く振りまぜ、それぞれの場合の電圧を読み、検量線を作成する (図16)。. (2)試料水についても(1)と同様の操作で電圧を測定し、検量線から. Crの濃度を求める。. 44一.

(22) 2−9 硫酸イオンの測定15) SO・箔がBa2+と反応して硫酸バリウム(BaSO4)となり白濁するのを利用して. 比驚喜で定量する。. Ba2÷+SO2→ BaSO・↓. 2−9−1 試薬 A.硫酸イオン標準溶液 硫酸カリウム(半井化学薬品株式会社、半井化学特級)1.814gを水に溶かして 1愈とする。これを原液(1000ppm)として希釈して使用した。. B.塩化バリウムーゼラチン溶液. ゼラチン(和光純薬工業株式会社試薬特級)3gをとり、300m1の水にあたた めながら溶かす。別に塩化バリウム(BaC1、・2H、0 和光純薬工業株式会社、試薬 特級)30gを200m1の水に溶解したものを混合し、ろ過し(ガラスろ過器G4使用)、 カビの生えないように少量のキシレンを添加する。. C.1MHCI溶液 塩酸(和光純薬工業株式会社、試薬特級)1容を水11容と混ぜる。. 2−9−2 操作 電源に直流電源装置(shimadzu製)、光源に豆電球(3.8V−0.3A)を使用し,、. 次の(1)、(2)の操作で測定する。試料水が濁っている場合には、あらかじめろ過. してから用いる。また、1MHC10.5m1の添加で共存する少量の炭酸塩は分解され る。しかし、炭酸塩が多量に共存する場合には、あらかじめ塩酸を加えて分解しな ければならない。. (1)試験管に各濃度の硫酸イオン標準溶液を10mlとり、1MHC1溶液 1mlを入れよく混合し、その後塩化バリウムーゼラチン溶液1mlを加え、 よく振って反応させる。15分間静置した後、それぞれの場合の電圧を読み 検量線を作成する[図19]。. (2)試料水についても(1)と同様の操作で電圧を測定し、検量線から硫酸 イオンの濃度を求める。. 一15一.

(23) 2−10 亜硝酸イオンの測定 亜硝酸イオンの定量は、ザルツマン法による。 スルファニル酸、N一(1・ナフチル)エチレンジアミンニ塩酸塩、氷酢酸の混合溶. 液にNO 2}が反応して燈赤色のアゾ染料(極大吸収波長540nm)を生じる ので、これを利用して比色法でNO 2}を定量する。. 雌2. 冊(CH2)2旧2. NH(CH2)2NH2. SO3H スルファニル酸. ナフチルエチレンジアミン. アゾ色素. 2−10−1 試薬 A.ザルツマン試薬16). 水澄700m1にスルファニル酸(和光純薬工業株式会社 窒素酸化物測 定用)5.000gを溶かす。 N一(1一ナブチル)エチレンジアミンニ塩酸塩:(和光. 純薬工業株式会社 窒素酸化物測定用)50mgと氷酢酸(和光純薬工業株 式会社 試薬特級)50m1を加える。さらに水を加えて全量を1皇とする。 B.亜硝酸標準溶液1η. 105∼11◎℃で約4時間乾燥し、デシケーター中で放冷した漁NO2の 0.150gをメスフラスコ1電にとり、水で溶かして全量を1琶とする。本溶液 にクロロホルム2滴を加えて褐色瓶に入れ、冷蔵庫内に保存する。この溶液. 1mIは亜硝酸イオン0.hngを含む(100ppm)これを希釈して使用する。. 2−10−2 操作 電源に直流電源装置(shilnadzu製)、光源に緑色超高輝:度発光ダイオード (525蟄m35V−20mA)を使用し、次の(1)、(2)の操作で測定する。. (1)試験管に各濃度の亜硝酸標準溶液を5mlとりザルツマン試薬を5m1 加え、約20分間静置した後、それぞれの場合の電圧を読み、検量線を作成 する[図20(a)]。. (2)試料水について(1)と同様の操作で電圧を測定し、検量線から亜硝酸 イオンの濃度を求める。. .16一.

(24) 2−10−3 参考 ヨウ素デンプン反応による亜硝酸イオンの測定18). デンプンを含む酸性の水溶液に過剰のヨウ化カリウムを加えると、次式のよ うに亜硝酸イオンがヨウ素を遊離させ、それによりデンプンが青色を呈する。 これを利用して、比色法で定量する。. 2NOガ+2r+4E→12÷2NO+2H20. 2NO+02→2NO2↑. 1.試薬 A.0.1Mヨウ化カリウム溶液 ヨウ化カリウム(和光純薬工業株式会社 試薬特級)16.600gを1£のメ スフラスコにとり、水を加え全量を1砲とする。 B.亜硝酸標i準溶液. 105∼110℃で約4時間乾燥し、デシケーター中で放冷したNaNO・の 0.150gをメスフラスコ1£にとり、水で溶かして全量を1£とする。本溶液 にクロロホルム2滴を加えて褐色叛に入れ、冷蔵庫内に保存する。この溶液 1m1は亜硝酸イオン0.l m gを含むqOOppm)これを希釈して使用する。. C.デンプン溶液 デンプン サツマイモ製(和光純薬工業株式会社 化学用)0,500gを1£ の水にあたためながら溶かす。. D.酢酸(和光純薬工業株式会社 試薬特級). 2.操作 電源に直流電源装置(shimadzu製)、光源に緑色超高輝度発光ダイオード (525㎜35V−20mA)を使用し、次の(1)(2)の操作で測定する。. (1)試験管に各濃度の亜硝酸標準溶液を10m1とり、0.1Mヨウ化カリウ. ム溶液5mlとデンプン溶液5m1を加え、さらに、酢酸0.25m1を加え 遮光して、6時間以上静置した後電圧を測定し、検量線を作成する[図22]。. (2)試料水について(1)と同様の操作で電圧を測定し、検量線から亜硝酸 イオンの濃度を求める。. 一17一.

(25) 2−11 リン酸イオンの測定19> モリブデン青法による。リン酸イオンは酸性溶液中でモリブデン酸と反応し て、黄色のリンモリブデン酸錯体[(NH・)2PO、・14MoO,]を生成する。これをア. スコルビン酸で還元するとモリブデンブルー[Mo天),・3MoO,・6H、0]を生成. し、濃い青色く極大吸収波長880∼89◎㎜)を呈するので、これを利用し比色 法により定量する。. 2−11−1 試薬 A.25M硫酸 水500mIに濃硫酸(和光純薬工業株式会社 試薬特級)70mIを少 しずつ加える。. B.酒石酸アンチモニルカリウム溶液 酒石酸アンチモニルカリウム(和光純薬工業株式会社 試薬特級)1.372g. を水に溶かして、500m1メスフラスコに移し、水で標線まで薄める。 C.モリブデン酸アンモニウム溶液 モリブデン酸アンモニウム(和光純薬工業株式会社試薬特級)20.000g. を500m1の水に溶かす。 D.0.1Mアスコルビン酸溶液 1.760gのアスコルビン酸(和光純薬工業株式会社 試薬特級)を水100 mlに溶かす。使用直前に調整する。. E.リン酸・イオン標準溶液. 110℃で乾燥したリン初漁水素カリウム(半井化学薬品株式会社試薬 特級)7.165gをとり、水に溶かして1嬉メスフラスコに移し、水で標線まで. 薄める。この溶液1m1は51ngのPO、.を含む。. .18一.

(26) 2−11−2 操作 電源に直流電源装置(shimadzu製)、光源に緑色超高輝度発光ダイオード (525nm 3。5V−20mA)を使用し、次の(1)∼(3)の操作で測定する。. (1)上で調製したA,B,C,Dをそれぞれ50m1、5mI、15mI、30 m1を順次加えてよく混合する。この溶液は数時間しかもたないので使用 直前に調製する。. (2)試験管に、各濃度のリン酸イオン標準溶液を10ml入れ、(1)で. 調製した混合試薬を1m1入れ、少なくとも10分間放置し、30分以内 にそれぞれの場合の電圧を読み、検量線を作成する[図23(a)]。. (3)(2)と同様の操作で電圧を測定し、検量線からリン酸イオンの濃度 を求める。. 一19一.

(27) 2−12 COD(化学的酸素要求量)の測定20> 試料に対して、一定量の過マンガン酸カリウムを加える。過マンガン酸カリ. ウムは次式のように反応し、強い酸化力を示す。MnO身8H}+5e→Mn21+4H・O 試料中の有機物を酸化分解する前と後の過マンガン酸カリウム量を比色法で測 定し、消費された過マンガン酸カリウム量を求め、それに対応する酸素の量に 換算し、CODを求める。 酸素濃度と過マンガン酸カリウム消費量の関係は、 02:8mg/1=KMnO、:31.6mg/lである。. 2−12−1 試薬 A.5mM過マンガン酸カリウム溶液 過マンガン酸カリウム(和光純薬工業株式会社 窒素酸化物測定用)0,800g. を水1£に溶かし、これを沸騰している水浴上で、2時間以上加熱し一夜放 置後ガラスろ過器(G−4)でろ過し、かっ色尽に保存する。. B.6M硫酸 硫酸(和光純薬工業株式会社 試薬特級)1容を2倍容の水によくかきま ぜ冷却しながら注ぐ。 C,硝酸銀:溶液(20W八1%). 硝酸銀:(和光純薬工業株式会社)20.000gを水100m1に溶かす。. 2−12−2 操作 電源に直流電源装置(shimadzu製)、光源に緑色超高輝度発光ダイオード (525nm 35V−20mA)を使:曝し、次の(1)∼(4)の操作で測定する。. (1)5mM過マンガン酸カリウム溶液を希釈して、各濃度の過マンガン酸 カリウム溶液を作る。. (2)試験管に(1)で作った各濃度の過マンガン酸カリウム溶液を10m玉. とり、硝酸銀溶液0.5ml、6M硫酸1m1を加え、それぞれの場合の電圧を 読み、検量線を作成する[図24(a),図25]。. (3)試料水9m1に、硝酸銀溶液0.5 m 1、6M硫酸1m1、5mM過マン ガン酸カリウム溶液1m1を加え、24時問静置したのち〔24時間静置す る代わりに、沸騰水浴中に入れ30分間加熱する方法でも良い〕電圧を測定 し、検量線から消費された過マンガン酸カリウム濃度を求める。 (4)〈3)で求めた過マンガン酸カリウムの消費量に、8/31,6≒0.253を掛け. ることでCODを求める。 一20..

(28) 2−13 大気中の二酸化窒素の測定21) 雨水が大気中のイオン性物質等を取り込んで降下していることに着昌して、. 温度差によって発生した結露水を採取する方法。得られた結露水中の亜硝酸イ オンをザルツマン法で定量し、結露水中の亜硝酸イオンと大気中の二酸化窒素 濃度の相関から定量を行う。. 2一一13−1 試薬. 2−10−1と同様. 2∼13−2 操作 電源に直流電源装置(shimadzu製)、光源に緑色超高輝度発光ダイオード (525㎜3.5V−20mA)を使用し、次の(1)∼〈3)の操作で測定する。. (1)1£の丸底フラスニに氷を入れ、少量の塩化ナトリウムを加え、水を一 杯に入れ、丸善フラスコの表面に着いた結露水が流れ落ちるのを、漏斗とメ. スシリンダーで5m1以上集める。. (2)(1)で集めた結露水を5m1試験管にとり、ザルツマン試薬を5m1 加え、約20分間静置した後、電圧を測定し、2−10の亜硝酸イオン検量 線[図20(a)]から亜硝酸イオンの濃度を求める。. (3)(2)で求めた硝酸イオン濃度を下の①式に入れ大気中の二酸化窒素 の濃度を求める。(二酸化窒素の濃度は結露水を採取している時問の平均に なる). 二酸化窒素濃度(ppm)=0.0913×亜硝酸イオン濃度(pp艶)一〇.0057…一一一①. 一21..

(29) 豆電球(2.5VO.3A). 380. 一. {_一蘇. r. 凸. _㎜. 一恥一 ㎜謂閣. 360. …. 3340 ε320 嵐300. ◆. 濁度(度). 起電圧mV. 0 50 100 200 300 400 500. 367 357 348. 330 307 290 2フ4. E=一〇」89T+366.57 R2=0.9980. 型280 260 240 0. 100. 200. 300. 400. 500. 濁度T(度). 図4濁度検量線(濁度用カオリン使用). 600.

(30) 緑色超高輝度LED. 250. r備. 一盲置. 一_■. i3.5V 20mA) 濁度(度). o 10. 200 E=:一〇.3936T+203.41. ∈150. R2=0.9909. 這 出. 蕊. 20 30 40 50 60 70 80 go 100. ?. 鯉100. 一. 50. 0. @. @. 200. 400. 600. 800. 1000. 1200. 濁度T(度). 図5濁度検量線(濁度用カオリン使用). 1日日. 184 1日1. 176 17:ヨ. 169 1ξ11. :250. 500 1000. 52 16. ◆. 0. 202 199 196 192. 155 113. 125. 騨. 起電圧mV.

(31) 280. 踏“ 一傭儒一. 「一. ■ 繭ゴ. 骨腫 一 r. 260. φ. 240. E=15.146x+166.74 R2=0.9949. >220 ∈ み や. 緑色超高輝度しED i3.5V 20mA). )200 山 出180. H. 鯉. 覆160 140. メチルレッド 10mI. 混合試薬 `モールブルー40mg…エタノール50ml P0倍希釈で <`ルオレンジ10mg…水20ml O.5ml使用. 120. 起電圧mV. t1. 181. 2.1. 201. 3.0. 212. 4.0. 22日. 50. 244 254 257. 5.9. 69. 100 0.0. tO. 2.0. 4.0. 3.0. 5.0. pH. 図6pH測定検量線. 6.0. 7.0. 8.0.

(32) 重量比 メチルレッド:チモールブルー:メチルオレンジ. 270. ◆1=3:1 6. 250. E1:4=1. ◆蓼. @ 1=5:1. 氓P:6:1. 嬰. @. 、ξ. ◆. 怐。. 心. 出210. 緑色超高輝度LED(3.5V 20mA) \混二二. ◆. @. ?. ?. 型190. 1=3=1. 194 207 217 227 248 256 257. 1.1. ■ ◆. 2.1. aO 40. 圏. 5.0. 170. 5.9 6.9. 1=431. 1B2. 201. 212 22B 244 254 257. 1=5=1. 1=6=1. 179 203 215. 164 196 216 222. 22日. 244 254 257. 2斗1. 253 257. ◆. 150 0.0. tO. 2.0. 3.0. 図7. 4.O. pH. 5.0. ξ目△ 指示薬. ’比ロ. 6.0. 7.0. 8.0.

(33) 400. 躍漏㎞. 各濃度の塩化カルシウム溶辱10ml+0.1Mラウリン酸ナトリウム WM水酸化カリウム0。5ml. 1◎. (300 ≧25・ ◆. ?. m. 0. 350. も. 豆電球(3.8Vα3A). 山200 出. 晶圧mV Oa+M 356. 330 305. :356. 330. 20 30 40 50 60 70 6Q. 217 196. 303 283 257 236 215 194. 礎73. 望72. 奪0. 155. 1⑪o. 恰o. 154 133. 28で. 259 231. E=一2.2164C+350.嘘8. 隅150. R=0.9973. 100. 50 0 0. 20. 40. 60. 80. 100. カルシウムイオン濃度C(ppm). 図8カルシウムイオン検量線. 120.

(34) 380. 轍焦 櫛 4瑚. 各濃度の硫酸マグネシウム+0.1Mシュウ酸ナトリウムO.5ml. −蹴. n液10ml. O.1Mラウリン酸ナトリウム1ml. 一一一r幽居劃 =一.■‘−.. 豆電球(3.8VO.3A) Ca m 起圧mV 0. @ 370. 2 4 6. @ 360. 臼. 1⑪. ◆. i≧35・)山340出鯉330艘 320 310 300. 12 14 16. E=一2.8773C+368.86. 占 評. R=0.9934. 0. 5. 10. 15. 20. 25. @. マグネシウムイオン濃度C(ppm). @. 図9マグネシウム検量線. 372 364 356 349 345 339 334 328 324. 372 363 35巳. 353 347 342 337 33璽. 325. 柵. :318. 20. 3協. 3雫2. 311.

(35) 320. 一覧■= .圃釦一「 瀦 邑備高唱【一F. 各濃度の硫酸マネシウム+4N水酸化ナトリウム0.25ml n液10ml O、1%チタンエロー0.25mI. 緑色超高輝度LED i3.5V 20mA). 310. E==一53.939C+315.27. mM. R2=0.9985. o. 0.5. 2臼8. 0.6. 2日4. 0.2. 03. 、ξ. 参. α4. 310 305 299 293. 0.1. 3300 田290 出. 0.7. a日 φ. α9. 型280 270 260 0. 0.2. 0.4. 0.6. 高輝度mV 315. 0.8. マグネシウムイオン濃度C(mM). 図10(a)マグネシウムイオン検量線(チタンエロー). 277 273 266.

(36) 1.2. 一チタンエロー. @+マグネシウムイオン 1.0. [チタンエロー(0.1%) 硫酸マグネシウム(1mM)10mI. 0.8. `タンエロー(0.1%)1mI. 斗ミ0.6 串. 0.4. 0.2. 0.0. 350. 400. 450. 國 500 550. 600. 650. 波長(nm). 図10(b)マグネシウムイオン+チタンエロー. 700.

(37) 緑色超高輝度LED(3.5V 20mA). 320. 0 5. @ 300. 10 15. 20. ◆. R280. ■. Aξ. R. GaO. Ca 5 m. 312. 290 277 266 250. Oa 10. 312 276. 312. 260 247 229. 251. 2フ壌. 235 228. Oa 20. Oa壌5 312. 312 267 245 236 225. 270 245 235 223. ?. ?^240. ●. ■. @ 220. ●. 【. @. 8. 各濃度の硫酸マグネシウム(Ca2+を含む)+4N水酸化ナトリウム0.25mI. n液10ml. O.196チタンエロー0.25ml. @ 200 0. @. @. 5. 10. ECa 5ppm @Ca 10ppm ECa 15ppm 氓ba 20ppm. ◆. o260 も. ◆CaO. 15. 20. 25. マグネシウムイオン濃度(ppm). 図11Mg2++Ca2+とチタン宇内ー.

(38) 320. 緑色超高輝度LED(3.5V 20mA). m. ◆Mg EMg+シュウ酸ナトリウム. @300 i280. ■. ◆. сツ出260虚器240 220 200. 309. 308. 4』. 293. 284. B. 278. 281. 12. 269. 270. 16. 256. 256. 20. 247. 246. 量. 各濃度の硫酸マネシウム+0.1Mシュウ酸ナトリウム0.5mI n液10ml O.196チタンエロー0.25ml. @. @. 5. 10. 15. 20. 電圧2(mV). 0. 虫. 0. 亜圧1(mV). 25. マグネシウムイオン濃度(ppm). 図12マグネシウムイオン検量線(チタンエロー).

(39) 300. 一一一・・. e濃度の硫酸銅溶液10mI+0.01%PANメタノール溶液0.5ml…一一・一一. 緑色超高輝度LED (3.5V 20mA). 翼10−2rnM 0.00. @ 290. O.壌0. o.20 O.30 0.40. R280 Aξ山270出鯉型260. 250. 050 0.60 0.70. 240 〈〉. α80 O.90 1.oo 1.25. 命. コ. 呂. 1.竃50. d=:一23.748C+296.15. 1. R2=0.9955. 0。0. @. @. 0.5. tO. 1.5. 銅イオン濃度C. 図13(a)銅イオン検量線. 奪. 1.75 2。oo :2.25. 2.0. 品圧mV 296 :293. 292 289 :287 2モ34. 2日2. 279 278 276 272 265 261. :256. 254 253. 2.5. x・。一2. ?.

(40) 0.30. 一PANメタノール溶液. 黷bu−PAN. 0.25. 硫酸銅(0.01mM)10mI oANメタノール溶液(0.01%)0.5mI. 0.20 …RO.15 串. 0.10 0.05 茎. 0.00. 300. 350. 400. 450. 團 500550. 600. 波長(nm). 図13(b)Cu−PAN吸光度. 650. 700.

(41) 400. ◆三二高輝度LED(3.5V 20mA). 380. E赤超高輝度LED(2.2V 20mA). 360. E=一7.2909C+382.45 R2=0.9989. (340 >. ∈320. mM 0. 山300. 零. 1. 出. 2. 鯉280 艘260. 3. 240 220 200. 7. 4. 5 6 日. 9. 10. 緑起 比mV. 350 344 33B 334 330 326 321. 3柘 309 304 300. 赤起圧mV 382 376 368. E=一4.9455C+349.36 R2=0.9970. 361. 353 346 339 330 323 317 3斜. 各濃度の硫酸銅溶液10m1+2.8%アンモニア水0.5ml. 0. 2. 4. 6. 8. 10. 銅イオン濃度C(mM). 図14(a)銅イオン検量線(アンモニア水). 12.

(42) 0.6. 一銅アンミン錯体. 齬ー酸銅. 0.5. 硫酸銅(10mM)10mI Aンモニア水(28%)025ml. 0.4 …. 斗ミ0.3. 0.2 …. 0.1. 0.0. 650囲. 350. 波長(nm). 図14(b)銅アンミン錯体吸光度. 700.

(43) 350. E=一127.56C+317.56 @ R2=0.9982. @ 300. mM. ◆緑超高輝度LED. 0. 0005. i3.5V 20mA). O.α. OO2. 。丁丁高輝度LED. O.03 0.04 0.05 0.06 O.07 0.08 0.09 0.10. i3.5V 20mA). @ 250 R、ξ200国羅15・型. 100. 50. 0. ◆. 鍋超電圧mV 書起q圧mV. 319 313 305 291. 277 264 254 241. 229 217 212 205. 292 283 272 248 220 194 166 136 104 75 65 51. ◆. E=一273.71C+298.9 R2=0.9972. も ?. ■. 各:度の硫酸鉄(皿)アンモニア溶液10ml ¥〇.01M1.10一フェナントロリン0.5ml. 0.0. 0.2. 0.4. 0.6. 0.8. 1.O. t2. 鉄皿イオン濃度C. }15(a)鉄1イオン検量線. xlO−1m]M.

(44) t4. 鉄皿イオン(0.1mM)10m1 P,10一フェナントロリン(0.01M)1ml. t2 tO. 雪. 也10.8. き. 餐0.6. 0.4. :. 0.2 0.0. 350. 400. 45。陶5。。飼55。 6。。 65。 波長(nm). 図15(b)鉄1錯体吸光度. 700.

(45) 410. ◆豆電球(3.8VO.3A). E赤超高輝度LED(2.2V 20mA). 400. 百電球mV. 赤しED mV. 402 399 394 369 385. 25. 377 375 372 369 367 364. 30. 361. 35. 359. 40 45. 356 353. 50. 351. 376 373 365 360 356. 0 5. 10 15. E=一〇.9345C+403.36 R2=0.9949. 3390 岳38・ 傷. 轟37・. ■. 20. 381. 口. 型360. E三=一〇.5309C+377.27. R2=0.9989. 350 各濃度の塩化ナトリウム溶液10ml+0.01M硝酸銀2. Oml. 340 0. 10. 20. 30. 40. 塩化物イオン濃度C(ppm). 図16塩化物イオン検量線. 50. 60.

(46) 450. 各濃度の塩化ナトリウム溶液10ml+0.01M硝酸銀2。 Oml. ◆1分後. E10分後 400. 零 臼 o. ●. @. ≧35・. き. ●. ●. ●. o. 自. Q0分後. ■. E30分後. ■. ●. 豆電球(3.8VO、3A). 田. m o. 螺300. 4 日. 1. 12 16. 20 25. 250. :30. 35 40 45 50. 200 0. ●. 20分後. 1分後 402. 10分’. 401. 4α. 401. 400 396 390 3go 378 376 368 362 356 346. 399 396. 399 393 3B6 384 370 366 358 350 345. 10. 20. 402. 3田 389 377 376 366 362 354 344. 402. 3:31. 30. @. 30分後. @. 402 400 398 390. ●. ● ●. 3団 3B1. 365 :362. 350 345 336 326. 40. 50. 塩化物イオン濃度(ppm). 図17起電圧の時間的変化(塩化銀). 60.

(47) 400. ◆1分後. 各濃度の塩化ナトリウム溶液10ml+0.01M硝酸銀2. Oml. 。1時間後. 380 ■. 360. Q時間後. ◆ 闘. 怩R時間後. ◆. ?. ■. ◆●. (340. ●. >. ●. 怩U時間後. ■. ■. E=一2.0298C+37642. 山300. ?. 氓T時間後. @. ∈320 ム. ◆. ◆. ●. R2=0、9953. 出. 頭280 製260. {12時間後. ●. 豆電球(3、8VO.3A). m. 0 10 20 30 40 50 60 70. 240 220 200. 0. 1分後 374. 369 365 357. 350 345 341 341. 10. 1時間後 374 367 357 349 342 334 326 320. 20. 2時間 374 366 355 345 337 327 318 309. 30. 3時間後 374 365 352 342 332 322 312. 5時間後 374. 6時間後 374. 361. 360. 346 335 324. 344 333. 30日. 300. 2Bj. 302 294 277. 40. 12時間. 320. 299. 50. 374 354 336 31B 302 274 255. 十. 230. 60. 70. 塩化物イオン濃度C(ppm). 図18起電圧の時間的変化(塩化銀・遮光). 80.

(48) 390. m. ◆豆電球(3.8VO.3A). E赤高輝度LED(22V 20mA). 370. 3350. 330. 5. 325 322 319 317 314 312. 15. 368 365 363. 20. 361. 25. 359 357 355 353 352 350. 10. 35. 40. E=一〇.4091C+369.68. 45. 50. R2=α9903 長 1. 310 3◎8. 306. 獅. 巖31・. 艘290. E=一〇4836C+327.36 R2=0.9773. 270 各濃度の硫酸カリウム+塩化バリウムーゼラチン溶液1ml. n液10ml. 250 0. 10. 20. 30. lM塩酸1ml. 40. 硫酸イオン濃度C(ppm). 図19硫酸イオン検量線. 50. LED mV. 371. 30. 岳33・. 百晶 mV. 0. 60.

(49) 380. 各濃度の亜硝 ナトリウム10ml+ ルツマン試 10ml. ◆晒場高輝度LED(3.5V 20mA). 360. E引際高輝度LED(3.5V 20mA). 340 E=一20.182C+357.91. 3320. R2=α9920. ∈. 島. )300 ロ 出280. 0 01. 02 03 04 05 06 07 08 09. 冒. 覆260 240 220. 灌0. LED mV 342 334 327 319 312 304 298 289 283 275 268. LED mV 359 356 354 351. Eニー73.818C+34t55. 349 347 346 344 342 340 338. R2=0.9996. 200 0.0. 0.2. 0.4. 0.6. 0.8. 1.0. 亜硝酸イオン濃度C(ppm). 図20(a)亜硝酸イオン検量線. 1.2.

(50) 4.0. 一ザルツマン試薬. 3.5. 黹Uルツマン試薬 +亜硝酸イオン. …. 3.0. 亜硝酸ナトリウム(0.1mM)5ml. Uルツマン試薬5ml. 2.5 斗ミ2.O …. t5 tO …. 0.5 …. 0。0. 350. 400. 圃 450. 團 550 500. 600. 650. 波長(nm). 図20(b)ザルツマン試薬吸光度. 700.

(51) 各濃度の亜硝酸ナトリウム10ml+ ルツマン試薬10ml. 350. 0. 0005. ◆緑超高輝度LED(3.5V 20mA). oo1. OO2 003 OO4 005 006 OO7 OO8 009. E青超高輝度LED(3.5V 20mA). @300. @250 Rε200山羅15・型 100. 50. 0. 01. E=一1125.7C+316.9 R2=0.9971 長 1. Eニー3567.6C+280.42 R2=0.9976. ◆. ■. ◆. ◆. 0.00. 0.02. 0.04. 0.06. 0.08. 0.10. @. 亜硝酸イオン濃度C(mM). @. 図21亜硝酸イオン検量線. 0.12. ◆. m》 2日4. 263 245 205 169 138 106 81. 6B 55 43 39. mM「. 315 310 305 294 285 275 262 249 239 229 211. 204.

(52) 360. ・1時間. E2時間. @340. 雷. R時間. E4時間 E5時間 E6時間. ■◆. R320. ■. E=一336C+348.7◆. R2=0.9987. テ山300出中頃280 260 240. 緑色超高輝度LED(3.5V 20mA) 1E、. 348 346. 0.00. 005 QIo 015. 2、. 271. 348 344 333 316 299 2B4 278 272 269. 264. 261. 260. 257. 田9 327. o.20. 311. 040 060 080 100 150 200. 286 280 274. 3、. 348 338 325 306 294 2日3. 276 271. 268 260 256. 5時間. 4、. 348 334 319 301. 292 282 275 270 267 258 254. と. E=一17.343Ln(C)+264.95. 1. R=0.9949 囚. 各濃度の亜硝酸ナトリウム+0.0596デンン溶液5mI. n液10ml 0.00. @. @. O,1Mヨウ化カリウム5ml 0.50. tOO. 1.50. 2.00. 2.50. 亜硝酸イオン濃度C(ppm). 図22ヨウ素デンプン反応による亜硝酸イオンの測定. 6、. 333 317 299. 346 333 315 298. 291. 291. 2B2 275 270 266 258 253. 2日2. 34日. 275 269 266 257 252.

(53) 230. i2.2V 20mA). 10−5M 0 01. E緑高輝度LED. 03. ◆赤高輝度LED. @ 220. i3.5V 20mA). α4. 05 06 07 08 09. @ 210 R、ξ200山轟19・型 180 170. 0.2. 160. 1. 219 216 213 212 210 208 206 204 202 201. 199. mV. 199 197. mv. ,95. 194 192 190 188 187 185 184 182. E=一19.364C+217.86 R2=0.9923 ム ?. E=一16.818C+198.68 R2=0.9967. 各濃度のリン酸二水素カリウム溶液10ml+混合試薬1ml. 0.0. 0.2. 0.4. 0.6. 0。8. 1.0. 1.2. リン酸イオン濃度C. }23(a)リン酸イオン検量線. xlO−2:mM.

(54) 2、0 一リン酸イオンα1M. 1.8. t6 1.4. t2 斗ミ1.0. 0.8 0.6. 0.4 0.2 0.0. 350. 450. 團. 波長(nm) 図23(b) リンモリブデン錯体吸光度.

(55) 各濃度の過マンガン酸カリウム溶液10ml+硝酸銀(20W/V%)0.5ml+6M硫酸1ml. 400 350. 3300. E=:3.8309C+177.9 緑色超高輝度LED. R2=0.9969. ε. i3.5V 20mA). m. 山250 出. o. ム ㌍. 150 100 0. @. @. 10. 20. 30. 40. 50. 過マンガン酸カリウム消費量C(ppm). 図24COD測定用検量線. 174. 72. 2愚2. 14.4. 231. 215 2a7 35B. 261. 286. 431. 343. ◇. 型200. 二世mv. 316.

(56) 各濃度の過マンガン酸カリウム溶液10ml+硝酸銀(20W/V96)O.5ml+6M硫酸1mI. 400. @ 350 E=3.2753C+63.883. @ 300 塔ツ250山出200鯉型. 150. 100. R2=0.9931. 50. @. 緑色超高輝度LED i3.5V 20mA). ◇. m. 0. 144 2a7. ◇. ム ?. 43.1. 57.4. 7t8 862. 0. @. @. 20. 40. 60. 80. 100. 過マンガン酸カリウム消費量C(ppm). 図25(a)COD測定用検量線. 起坐mV 76. 1◎巳. 灌47. 195 25B 303 346.

(57) 0.9. 蒸留水10ml ゚マンガン酸カリウム(5mM)1m1. 0.8 0.7 0.6 遡0,5 き. 暮0.4. 0.3 0.2 0.1. 0.0. 350. 4。。 45。 5。。飼55。 6。。 65。 波長(nm). 図25(b)過マンガン酸カリウム吸光度. 700.

(58) 400 各濃度のシュウ酸ナトリウム10ml+5mM過マンガン酸力りウム1ml. 350. 3300. 一. ε. mM. OOOO. 出250. σ125. 0250 0375 0500. 訟 巳. 緑色超高輝度LED i3.5V 20mA). 覆200. ◇. α625 O,750. Q師5 tOOO 1125 1250. 150. 電圧mV 174 212 2:31. 261. 286 :ヨ16. 342 :345 34:ヨ :ヨ4:ヨ. 339. 100 0.000. 0.200. 0.400. 0.600. 0.800. tOOO. t200. シュウ酸ナトリウム濃度(mM). 図26過マンガン酸カリウム+シュウ酸ナトリウム 潟Eム. t400.

(59) 400. 岬「・”腸己疇配 自嘔・畔咽齢弊一詣一. 「聯}陶一冨暦目瞠「騨㎜L一幽醐「『r=甜rL葛評一幽7一捕■冒幽㌔可一一歪齢一一一 纂草r 一一繍縄望遭■」7_隔. e濃度のシュウ酸ナトリウム10ml+10mM過マンガン酸カリウム1mI. 350. 300. 緑色超高輝度LED i3.5V 20mA). 訟. mM. ε250. αoo. 出. 0.25 0.50. 置200. 075. ◇. 1.00. 125. 8. 1.50 1.75. 150. :2.OO. 2.25 2.50. 100. 電圧mV フ6. 10日. 147 195 258 3Q3 34日 :34窃. 347 :ヨ46. 346. }. 50 0.00. 0.50. tOO. 1.50. 2。00. 2.50. シュウ酸ナトリウム濃度(mM). 図27 過マンガン酸カリウム+シュウ酸ナトリウム. 3.00.

(60) 400. ◆24時間静置後. E30分加熱後. E=3.7015C+187.83 R2=0.9944. 350. (300 ≧25・ E=3.8159C+178.08 R2=0.9968. 趙200 争. 甥15・. 緑色超高輝度LED i3.5V 20mA). m. 0. 7.2. 14.4. 100. 215 287 859. 50. 431. 4崎藺(m》. o執(mV). 174 212. 182. 231 261. 244. 286 316 342. 289. 2で8 2フ2. 32:3. 345. 各濃度のシュウ酸ナトリウム10ml+5mM過マンガン酸カリウム1mI. 0. 0. 10. 20. 30. 40. 過マンガン酸カリウム消費量C(ppm). 図28COD測定用検量線. 50.

(61) 400. 各濃度のシュウ酸ナトリウム10ml+5mM過マンガン酸カリウム1mI. 350. 300. 緑色超高輝度LED i3.5V 20mA). 3250. mM 0,000. 、ξ. α125. ◆24時間静置後. 出200. E30分加熱後. 会 1. 覆150. 0250 Q375. 231. 0,500. 2B6 316 342 345 343 343 339. 0625 α750 α875. 100. 1000 1,125. t250. 50 0 0.000. 0.200. 0.400. 0.600. 0.800. tOOO. t200. 時間静 174 212. t400. シュウ酸ナトリウム濃度(mM). 図29過マンガン酸カリウム+シュウ酸ナトリウム. 261. 30分至上後. 1B2 218 244 272 289 323 345 342 344 343 337.

(62) 緑色超高輝度LED(3。5V 20mA) ζ爵1{日一 ANALYZ NO2ぐ 測声讐時 054 自1 1999/9/213:30 O.0452 一1鰹2 1999/B/215:30 ◎O{04 017. 0.050 @0、045(琶α040Ω.)0.035>醜α030騨0.025望α。2。e O.015仔取0.010十く 0.005 0.000. oo⑪8ε. α13 α13 (M7. o、o斜1. 0.22. α22 α17 α10 α10. 330 334 340 340. 実験室3. oo⑪36. 実,鰻騎. 0,⑪04. 1999/9/39:30 1999/9/310:45 JR八尾駅前, 1999/9/414:15. OOO87. JR八尾駅前2 堰9B9/9〆4怖:15 1999/9/510:15 八 中 4 八尾市中 2 雫999/9〆5僧:15 実験蜜5 1999/9〆61を:15 実験室6 1999/9ノ㊧13:15. o.⑪o了1. 曲験薗フ. o.oo66. 1999/9/615:15. mV. 307 334 337 337 334 335 330. QO118 oo125. q16. Cy=0.0913Cx−0.0057 R2=0.9506. 訟 8. ●. 8. ◆ ●. 0.00. @. @. 0.10. 0.20. 0.30. 0.40. 0.50. 0.60. 結露水中のNO2騨濃度Cx(ppm). 図30結露水中のNOゼと大気中のNO2の相関.

(63) 3. 糸吉果と考察 3−1 簡易比濁計(兼比色計) 簡易比濁計(兼比色計)の設計、製作にあたり、児童や生徒が使用すること を念頭に置いて行った。できるだけ身近な物を材料として使うことを考え、小 学校3年生の理科の教科書に出てくる光電池を受光部に使用し、光源として豆 電球を使用した。但し、比色計として使用する場合には、発光ダイオードを用 い単色光を光源とした。. 製作費は、約500円(豆電球使用)であった。また、発光ダイオードは、. 一個30円から500円までと、普通の輝度から超高輝度の製品までいろいろ である。これから更に、半導体・電子工学が進歩することで、光電池や発光ダ イオード等が安価になると同時に、高性能になっていくと考えられるので、受 光部と光源を取り替えることで、より精度をあげることが可能であると思われ る。. また、今回使用した自作の簡易比濁計(兼比色計)の精度については、「3 −2濁度の測定」から「6今後の課題」で、操作性はについては、第皿章の「3 授業分析」で、児童や生徒による測定後のアンケートから報告する。. 一56一.

参照

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