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【通信講座】電気化学の基礎・測定法 入門講座

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蓄電池・発電デバイス 分析・評価・品質管理  /  化学・樹脂 電子・半導体 試験・分析・測定

 

電気化学の基礎・測定法 入門講座

~ “難解で” “とっつきにくい” 電気化学をやさしく学ぶ ~

 

難しい。とっつきにくい。書籍による独学や短時間のセミナーで学んでも理解しにくい。
実際に実験しようとしても、どのように行えば良いのかよく分からない……。
 
難解な電気化学と測定法を、テキストと演習問題でしっかり理解できる全3回の講座です。
受講期間中は講師へ質問も可能なので、疑問を解消しながら学習できます。

(回答に時間がかかる場合があります。) 


【第1講:電気化学の基礎】
 電解質溶液の性質、電池の起電力、電極電位、電極反応速度、半導体電極といった

電気化学の基礎
【第2講:電気化学測定法の基礎と留意点】
 ボルタンメトリー、ポテンショメトリー、アンペロメトリー、クーロメトリー、

交流インピーダンス法
【第3講:電気化学測定の応用とデータ解析】
 電池、センサ、腐食・防食、光電気化学・光触媒の具体的な測定例と得られるデータの解析

 

 

開講日
2021年2月5日 (金)

講座回数

3回コース(2021年2月5日~8月初旬)

1口の受講者数

1口3名まで受講可能

受講料(税込)
 
1口 62,700円 ( S&T会員受講料 59,565円 ) 

 定価:本体57,000円+税5,700

 会員:本体54,150円+税5,415

 

[1名受講も可能です]
 35,200円 ( S&T会員受講料 33,440円 )
  定価:本体32,000円+税3,200
  会員:本体30,400円+税3,040


[4名以上は、1口1人あたりの金額追加で受講可能です]
 1人あたり20,900円( S&T会員受講料19,855円)の

 金額追加で受講可能です

 

スケジュール

 

2月5日(予定) 第1講 開講(テキスト到着予定)
 
35(予定) 第1講 演習問題解答提出締切
第2講 開講(テキスト到着予定)
 
45(予定) 第2講 演習問題解答提出締切
第3講 開講(テキスト到着予定) 
 
512(予定) 第3講 演習問題解答提出締切
 
6下旬(予定) 修了証発行

 

受講条件

(1) PC の環境は必須です。
・通信講座の進行上の連絡はE-Mail で行います。

 本人の個別E-Mail アドレスをご用意ください。

・教材データ、演習問題解答用紙は、Word,Excel, PowerPoint,PDF などの

 データを使用いたします。

(2) 受講者全員のS&T 会員登録は必須です。
・通信講座の受講にあたってのテキストebook および教材データのダウンロード、

 講師への質問、修了証発行などに弊社S&T 会員マイページ機能を利用します。


※お申し込み後、サイエンス&テクノロジーより会員登録のご案内を差し上げます。 

教材

テキスト:各受講者1冊、Excelデータ(演習使用)
ebook版:各受講者の閲覧可能PC数 2台/1アカウント(
同一アカウントに限る)

※テキストは、製本版の他に、ebookでも閲覧可能です。1人2台まで閲覧可能で会社のPCだけでなく通勤途中でもアプリから私物のタブレットでも学習できます。

 

※ebook版のダウンロードは、弊社S&T会員「マイページ」内で行います。
[対応デバイス] Win・Macの両OS、スマートフォン・読書端末(iPhone,iPadなど)
[フォーマット] PDF(コンテンツ保護のためアプリケーション

       「bookend」より閲覧)

 

※製本版、ebook版は同様の内容です(講座により異なる場合あり)
※本講座の映像視聴配信はありません。

 

備考  
 

□受講期間
 本講座の受講期間は、全3講の3か月間です。
 1講あたり1か月間が学習の目安になります。


□演習問題
 演習問題の解答用紙が未提出の場合は、0点 扱いとなります。
 各講の平均をとり、ある一定の基準をクリアした方に「修了証」を発行します。

 

□講師への質問

   受講者全員で共有できるよう講師へのQ&Aは基本的に受講者マイページに匿名     にて掲載いたします。全質問の講師の回答が閲覧でき、参考になります。

 

  

講師

 

龍谷大学 先端理工学部 応用化学課程 教授 博士(工学) 

青井 芳史 氏

 

趣旨

 

 電気化学は、電気分解・電解合成・電池・センサ・光触媒・防食・放電化学などの材料科学の様々な分野において基礎となるものであり、昨今の材料開発、エネルギー、環境問題を考える上で非常に重要な役割を演じている。また、生体内での電子移動や電位の発生、すなわち神経伝達や光合成などにも密接に関わっている。電気化学は広い領域をカバーする学際的な学問であるため、その理解のためには化学熱力学、反応速度論、分子構造論、固体論、電磁気学などの非常に幅広く多様な分野に関する知識が求められる。そのため、非常にとっつきにくく、よく分からない、難しいといった印象を受けやすく、それはもっともな事である。また、実際に実験を行なってみないとイメージがつきにくい部分もあり、さらに実験をしようという段になってどのように行えば良いのかよく分からない部分が多々あるということも事実である。
 電気化学を本当に理解するためには、先に述べた物理化学などの基礎的な知識の理解が必要となり、その全貌を短時間で理解することは至難の技であることもまた事実である。そこで、本講座では電気化学の「イメージ」をつかんでいただくことを目標に、電気化学の基礎、測定法の基礎と実際について、できるだけ簡潔に概説する。
 第1講ではまず電気化学反応において用いられる電解質溶液についてその性質について概説し、次に酸化還元反応と電極電位の関係、その後、電位化学反応における電位と電流の関係について概説する。さらに光触媒、光電気化学の基礎となる半導体電極について説明する。第2講では電気化学の測定法の基礎について、各種測定法の原理・特徴・留意点を概説する。第3講では、電気化学を代表する応用分野である、電池、センサ、腐食・防食、光電気化学・光触媒を取り上げ、実際の電気化学測定の利用法、測定例、得られるデータの解析等について概説する。

 

プログラム

 

 

第1講 電気化学の基礎

<趣旨>

ここでは、電気化学のイメージをつかんでもらうために、その基礎について取り扱う。まず、電解質溶液についてその性質について概説し、次に酸化還元反応と電極電位の関係、その後、電位化学反応における電位と電流の関係、電極反応速度について概説する。さらに、光触媒等の理解に必要となる半導体電極についても説明する。

 

<習得できる知識> 
 電解質溶液の性質、電池の起電力、電極電位、電極反応速度、半導体電極といった電気化学の基礎について習得できる。

 

<プログラム>

1.電解質溶液の性質

 1.1 イオンの解離
 1.2 アレーニウスの電離説
 1.3 電解質溶液の電気伝導率
 1.4 イオンのモル電気伝導率
 1.5 イオンの移動度
 
2.電池の起電力と電極電位
 2.1 電解セルとガルバニ電池
 2.2 ガルバニ電池
 2.3 電池の起電力とギブズエネルギー
 2.4 ネルンストの式
 2.5 電極電位
 
3.電気二重層
 3.1 電気二重層とは
 3.2 電気二重層の構造モデル
 3.3 界面動電現象
 
4.電極反応速度
 4.1 ファラデーの法則
 4.2 電極反応の速度
 4.3 電荷移動過程における反応速度
 4.4 物質移動過程における反応速度
 
5.半導体電極
 5.1 半導体のバンド構造
 5.2 半導体電極と電解質溶液の接触
 5.3 光電気化学

□ 演習問題・添削 □
 


 
第2講 電気化学測定法の基礎と留意点

<趣旨>
 第2講では電気化学の測定法の基礎について概説する。代表的な電気化学測定法であるボルタンメトリー、ポテンショメトリー、アンペロメトリー、クーロメトリー、交流インピーダンス法を取り上げることにする。

 

<習得できる知識>

電気化学測定法について、その原理について理解することができるようになる。 

<プログラム>

1.電気化学測定用セル
 1.1 セル構成
 1.2 作用電極
 1.3 参照電極
 1.4 対極
 1.5 電解質溶液
 1.6 ポテンショステット、ガルバノスタット
 
2.電気化学測定法の種類
 ・ボルタンメトリー
 ・ポテンショメトリー
 ・アンペロメトリー
 ・クーロメトリー
 
3.ポテンショメトリー
 3.1 電極電位の測定
 3.2 クロノポテンショメトリー
 
4.サイクリックボルタンメトリー
 4.1 サイクリックボルタンメトリーの基礎
 4.2 可逆系でのサイクリックボルタンメトリー
 4.3 非可逆系でのサイクリックボルタンメトリー
 4.4 いろいろな系でのサイクリックボルタンメトリー
 
5.パルスボルタンメトリー
 
6.クロノアンペロメトリー
 
7.クーロメトリー
 
8.交流インピーダンス法
 8.1 交流インピーダンス法の基礎
 8.2 電気化学系における交流インピーダンス

□ 演習問題・添削 □

 


 
第3講 電気化学測定の応用とデータ解析

<趣旨>

第3講では、電気化学を代表する応用分野である、電池、センサ、腐食・防食、光電気化学・光触媒を取り上げ、実際の電気化学測定についてできるだけ具体的な例を挙げながら、その利用法、得られるデータの解析等について概説する。

 

<習得できる知識> 

いくつかの電気化学の応用分野における電気化学測定の利用例について習得し、得られるデータから簡単な解析ができるようになる。

 

<プログラム>

1.電池
 1.1 電極の特性評価
 1.2 電解質溶液の特性評価
 1.3 電池の特性評価
 
2.センサ
 2.1 バイオセンサ
 2.2 重金属イオンの分析
 2.3 ガスセンサ
 
3.腐食・防食
 3.1 腐食のモニタリング
 
4.光電気化学・光触媒
 4.1 光電気化学
 4.2 色素増感太陽電池
 4.3 光触媒

□ 演習問題・添削 □
 


※内容・目次について、テキストと一部異なる箇所がある際はご了承くださいませ。
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