粒子の開発、製造の現場では様々な問題に直面する。例えば、粒子開発が滞る原因のひとつに、正確な分析ができていないことにある。粒子がどのような状態にあるか、表面修飾が均一にできているか、粒度分布だけでは品質のバラつきを評価できていないのではないか、などの疑問に対して“考える力”を養うため、本講座では基本的な粒子分析技術を紹介する。さらに、“磁化率による粒子評価法”など新しい技術についても紹介し、粒子開発や品質評価を加速させるヒントを提供する。
- はじめに
- “分析する”意義について
- 粒子を知るために必要な知識について
- “粒子とは何か?” どこまで分子でどこから粒子なのか
- 分子の分析法と粒子の分析法の違い
- 粒子固有の物理現象を考える
- 粒子分析に必要な“物理”の基礎知識
- 粒子の諸現象を熱力学で考える
- 静電的な現象
- 分散力 瞬間的な分極現象
- 距離に依存する“力”
- 自由エネルギーの観点から粒子の分散性など考える
- 凝集・沈殿が生じる現象 化学平衡と自由エネルギー
- 距離に依存する力と系全体に働くエネルギー
- 粒子の特徴 ブラウン運動
- 分散性 界面張力、界面自由エネルギー
- 粒子表面
- 粒子表面の揺らぎ 粒子表面を分子レベルで考える
- 粒子表面分子と溶媒吸着層の動的な挙動
- 粒子表面のイオン種の挙動 界面電位
- ゼータ電位の定義
- ゼータ電位と電気二重層
- ゼータ電位の測定法
- 粒子分析に必要な“分析化学”の基礎知識
- “精度”と“確度”の違い
- “分かる”と“分ける” – 検出と分離 -
- 分光分析の基礎 Jablonski diagramの理解
- 光を使った分析法 吸収と発光
- 色素や蛍光材料の機能指標 吸光係数と蛍光量子収率
- 光を使った分析法 紫外、可視領域
- 光を使った分析法 IRとラマン
- 有機物の分析法 質量分析法
- 高分子の分析法 ガスクロマトグラフィ質量分析法
- 金属の分析法 誘導結合プラズマ発光・質量分析法
- 金属の分析法 X線を使った分析の基礎
- 分析化学の粒子への応用 “粒子均一性”とは?
- 粒子をどう区別するか 異物と製品の差について
- 粒子の分析法概論
- 粒子の大きさと分析法の分類
- 粒子の大きさの定義
- 光学顕微鏡での粒子像観察
- 光学顕微鏡の粒子像解析法
- 走査型電子顕微鏡 (SEM) ・透過型電子顕微鏡 (TEM) での粒子評価
- 原子間力顕微鏡 (AFM) での粒子形状評価
- 原子間力顕微鏡のカンチレバーを使った結合力測定
- 高濃度試料 (スラリー) の粒子径評価について
- 多数粒子の粒径測定の考え方
- 動的光散乱法による粒径測定法
- レーザー回折法による粒径測定法
- レーザー散乱検出による粒子ブラウン運動直接解析法
- 着色溶液、着色粒子の測定について
- ナノメジャーRによる粒径測定の利点
- 粒度分布では粒子材質の違いが分からない
- “粒子の違い”の定義
- 粒子物性とその分析
- 単一粒子の成分分析 (1) 電子顕微鏡下での元素分析
- 単一粒子の成分分析 (2) 顕微ラマン測定
- 単一粒子の成分分析 (3) 顕微IR測定
- 単一粒子の成分分析 (4) X線を用いた分析
- 多数粒子の成分分析 (1) 燃焼による元素分析
- 多数粒子の成分分析 (2) 誘導結合プラズマ発光・質量分析法による金属元素の精密分析
- 多数粒子の成分分析 (3) ガスクロマトグラフィによる揮発成分分析
- 多数粒子の成分分析 (4) 高速液体クロマトグラフィによる有機成分の分析
- 多数粒子の成分分析 (5) ゲル濾過による粒子分離と分離後の分析
- 多数粒子の物性測定 ゼータ電位測定
- 磁化率を用いた粒子評価法
- 磁化率とは
- 磁化率による粒子評価の原理
- なぜ濡れ性など溶媒親和性を評価できるのか
- 磁気泳動法による粒子体積磁化率測定
- 粒子成分均一性評価
- 細孔内に侵入した溶媒体積の測定
- ファンデーションの測定例
- 細胞の測定例
- 界面活性剤・分散剤の吸脱着のモニタリング
- 電池材料評価
- その他分析例の紹介
- 粒子分析法を考える
- ケース1 粒子径を知りたいとき 顕微鏡法?動的光散乱?
- ケース2 粒子表面の修飾量を知りたいとき
- ケース3 表面修飾の差を知りたいとき
- ケース4 粒子中の金属成分を知りたいとき
- ケース5 粒子の分散性を評価したいとき