2021年 理工学部 シラバス - 物質応用化学科
設置情報
科目名 | 物質分離工学 | ||
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設置学科 | 物質応用化学科 | 学年 | 3年 |
担当者 | 松田 弘幸 | 履修期 | 前期 |
単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜4 |
校舎 | 駿河台 | 時間割CD | L34M |
クラス | A 、 B | ||
履修系統図 | 履修系統図の確認 |
概要
学修到達目標 | いわゆる化学製品をつくるための化学工業のプロセスは大別して反応と成分分離プロセスよりなっており,その約80%は分離プロセスによって占められている.物質分離工学では有用な各種の成分分離操作を学び,その原理と計算法を説明することができる. |
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授業形態及び 授業方法 |
「ハイブリッド授業」 対面授業を行うとともに,別途録画したオンデマンド動画を配信する.在宅で受講する日,および対面授業を欠席した場合は,オンデマンド動画を視聴して受講すること. * 新型コロナウイルス感染症の状況により,変更の可能性がある.変更の場合は授業時に伝達する. 授業内容のより深い理解のため,演習ならびにレポート提出を実施する. |
履修条件 | 選択 「基礎物理化学」「基礎化学工学I, II」(学部1, 2年),「化学II」「基礎化学工学」「物理化学・化学工学実験」(短大1, 2年)の講義で修得した化学工学の基本(物質収支,エネルギー収支,物性の基本) |
授業計画
第1回 | 【全員オンライン】 化学工業のプロセスの構成および成分分離プロセスの重要性を説明し,物質分離工学の講義の範囲および位置づけを述べる. 液体混合物の代表的分離法である蒸留の原理およびその基礎物性である気液平衡関係を説明する. 【事前学習】シラバスの内容を確認の上,授業に臨むこと.教科書62ページから64ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと.(120分) 【事後学習】講義で説明した蒸留の原理およびその基礎物性である気液平衡関係を復習すること.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(120分) |
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第2回 | 【R(学生番号末尾偶数):対面,G(学生番号末尾奇数):オンライン】 理想溶液の気液平衡の計算法の説明および問題練習を行う. 【事前学習】教科書65ページから68ページを読んで理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと.(120分) 【事後学習】講義中に演習を行った理想溶液の気液平衡の計算に関する問題をもう一度解くこと.また,理想溶液の気液平衡の計算に関する問題練習(レポート)を行うこと.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(120分) |
第3回 | 【R(学生番号末尾偶数):オンライン,G(学生番号末尾奇数):対面】 前回の理想溶液の気液平衡の計算に関する問題練習(レポート)の解説を行う. 非理想溶液の気液平衡の計算法の説明および問題練習を行う. 【事前学習】教科書68ページから70ページを読んで理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと.(120分) 【事後学習】講義中に演習を行った非理想溶液の気液平衡の計算に関する問題をもう一度解くこと.また,非理想溶液の気液平衡の計算に関する問題練習(レポート)を行うこと.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(120分) |
第4回 | 【全員オンライン】(2021/04/30更新) 前回の非理想溶液の気液平衡の計算に関する問題練習(レポート)の解説を行う. 蒸留の基本操作である単蒸留とフラッシュ蒸留の説明および問題練習を行う. 【事前学習】教科書71ページから74ページを読んで理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと.(120分) 【事後学習】講義中に演習を行った単蒸留とフラッシュ蒸留の計算に関する問題をもう一度解くこと.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(120分) |
第5回 | 【全員オンライン】(2021/04/30更新) 連続蒸留とその原理を説明する. 【事前学習】教科書74ページから80ページを読んで理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと.(120分) 【事後学習】講義中に演習を行った濃縮部・回収線の操作式,q線をの計算に関する問題をもう一度解くこと.また,濃縮部・回収線の操作式,q線に関する関する問題練習(レポート)を行うこと.復習すること.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(120分) |
第6回 | 【全員オンライン】(2021/05/12更新) 前回の濃縮部・回収線の操作式,q線に関する関する問題練習(レポート)の解説を行う. 連続蒸留塔の理論段数の説明および問題練習を行う. 【事前学習】教科書80ページから86ページを読んで理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと.(120分) 【事後学習】講義中に演習を行った連続蒸留塔の理論段数の計算に関する問題をもう一度解くこと.また,連続蒸留塔の理論段数の計算に関する問題練習(レポート)を行うこと.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(120分) |
第7回 | 【全員オンライン】(2021/05/12更新) 前回の連続蒸留塔の理論段数の計算に関する問題練習(レポート)の解説を行う. 蒸留塔の高さおよび塔径の求め方の説明および問題練習を行う. 【事前学習】教科書86ページから89ページを読んで理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと.(120分) 【事後学習】講義中に演習を行った蒸留塔の高さおよび塔径の計算に関する問題をもう一度解くこと.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(120分) |
第8回 | 第1回から第7回の講義内容についての演習を行う. 【事前学習】第1回から第7回の講義で解いた練習問題・レポートをもう一度解いて,演習に備えること.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(180分) 【事後学習】演習で解けなかった問題をもう一度自分で解くこと.(120分) |
第9回 | 【R(学生番号末尾偶数):オンライン,G(学生番号末尾奇数):対面】(予定) 気体混合物の成分分離法であるガス吸収の原理および吸収操作の基礎物性であるガス溶解度を説明する. 【事前学習】教科書89ページから90ページを読んで理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと.(120分) 【事後学習】講義中に説明したガス吸収の原理およびガス溶解度を復習すること.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(120分) |
第10回 | 【R(学生番号末尾偶数):対面,G(学生番号末尾奇数):オンライン】(予定) 連続ガス吸収塔の計算法の説明および演習を行う.また,ガス吸収に必要な最小液流量の説明および問題練習を行う. 【事前学習】教科書91ページから93ページを読んで理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと.(120分) 【事後学習】講義中に演習を行った連続ガス吸収塔および最小液流量の計算に関する問題をもう一度解くこと.また,連続ガス吸収塔および最小液流量の計算に関する問題練習(レポート)を行うこと.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(120分) |
第11回 | 【R(学生番号末尾偶数):オンライン,G(学生番号末尾奇数):対面】(予定) 前回の連続ガス吸収塔および最小液流量の計算に関する問題練習(レポート)の解説を行う. 液体混合物の成分分離法である液液抽出の原理と抽出操作の基礎物性である液液平衡関係を説明する.抽出法として単抽出の説明および問題練習を行う. 【事前学習】教科書94ページから100ページを読んで理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと.(120分) 【事後学習】講義中に説明した液液抽出の原理と液液平衡関係を復習すること.また,単抽出の計算に関する問題練習(レポート)を行うこと.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(120分) |
第12回 | 【R(学生番号末尾偶数):対面,G(学生番号末尾奇数):オンライン】(予定) 抽出法として多回抽出の説明および問題練習を行う. 【事前学習】教科書101ページから103ページを読んで理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと.(120分) 【事後学習】講義中に演習を行った単抽出および多回抽出の計算に関する問題をもう一度解くこと.また,多回抽出の計算に関する問題練習(レポート)を行うこと.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(120分) |
第13回 | 前回の単抽出および多回抽出の計算に関する問題練習(レポート)の解説を行う. 第9回から第12回の講義内容についての演習を行う. 【事前学習】第9回から第12回の講義で解いた演習問題・レポートをもう一度解いて,演習に備えること.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(180分) 【事後学習】演習で解けなかった問題をもう一度自分で解くこと.(120分) |
第14回 | 【R(学生番号末尾偶数):対面,G(学生番号末尾奇数):オンライン】(予定) 第8回目および第13回目の演習の解説を行う. 【事前学習】第8回目および第13回目の演習において,自分で解けなかった問題について質問できるようまとめておくこと.(120分) 【事後学習】講義中に解いた例題・練習問題・レポートの問題,および第8回目および第13回目の演習の問題を繰り返し自分で解いて,理解度確認レポートに備えること.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(180分) |
第15回 | 「平常試験」「定期試験」「理解度確認レポート」のいずれかを行う.その後,その解説を行う. 【事前学習】講義中に解いた例題・練習問題・レポートの問題,および第8回目および第13回目の演習の問題を繰り返し自分で解いて,理解度確認レポートに備えること.授業で分からないことがあれば,オンデマンド動画で確認すること.(180分) 【事後学習】「平常試験」「定期試験」「理解度確認レポート」のいずれかで解けなかった問題をもう一度自分で解くこと.(120分) |
その他
教科書 |
日秋俊彦 編著,児玉大輔・栗原清文・松田弘幸・佐藤敏幸・松本真和 著 『標準化学工学Ⅰ 収支・流体・伝熱・平衡分離[9784254250404]』 朝倉書店 2018年
学部1年次からの入学生
【基礎物理化学(化学工学)の教科書と同じです】
短大ものづくり・サイエンス総合学科からの編入生
【基礎化学工学の教科書と同じです,教科書を持っていない人は,購入してください】
今年度4年生で,教科書「入門化学工学」,または「物質分離工学」を持っている学生
【教科書「入門化学工学」,または「物質分離工学」でも対応可能です.新たに教科書を買い直す必要はありません】
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参考書 |
『物質分離工学』 栃木勝己 分離技術会 2010年
小島和夫,越智健二,本郷尤,加藤昌弘,鈴木功,栃木勝己 『入門化学工学[9784563041946]』 培風館 1996年 第2版
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成績評価の方法 及び基準 |
* 新型コロナウイルス感染症の状況により,変更の可能性がある.変更の場合は授業時に伝達する. 「平常試験」「定期試験」「理解度確認レポート」のいずれか70% 演習10%,レポート20% 最後の試験は, 案1:第15回の授業日に実施する「平常試験」 案2:授業日とは別に定期試験期間に行われる「定期試験」 案3:第15回の授業日に「理解度確認レポート」の作成・提出 のいずれかで行います.「平常試験」「定期試験」「理解度確認レポート」のどれになるかは現時点で未定です.最後の試験についての詳細は決まり次第授業で連絡しますので,教員からの連絡を聞き逃したり,勘違い・聞き間違い・思い違い・誤解等のないようにしてください. |
質問への対応 | 講義中・終了後.E-Mailでも可能です. |
研究室又は 連絡先 |
物質応用化学科化学工学研究室(駿河台校舎2号館1階215号室) メールアドレス(「あっと」は,半角@に直してください) 松田弘幸:matsuda.hiroyuki あっと nihon-u.ac.jp |
オフィスアワー |
水曜 駿河台 16:30 ~ 17:30 2号館1階215号室
木曜 駿河台 10:00 ~ 12:00 オンライン授業:メールで随時対応する。
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学生への メッセージ |
最後の試験は, 案1:第15回の授業日に実施する「平常試験」 案2:授業日とは別に定期試験期間に行われる「定期試験」 案3:第15回の授業日に「理解度確認レポート」の作成・提出 のいずれかで行います.「平常試験」「定期試験」「理解度確認レポート」のどれになるかは現時点で未定です.最後の試験についての詳細は決まり次第授業で連絡しますので,教員からの連絡を聞き逃したり,勘違い・聞き間違い・思い違い・誤解等のないようにしてください. 授業日程の詳細等は,「第0回授業」として第1回授業日の前にCSTポータルIIを通して動画で連絡します.必ず「第0回授業」の動画を視聴したうえで,本講義を受講してください。 オンデマンド動画の内容(レポートの解説動画を除く)は,授業日の前の週に公開する予定です(例:第2回授業の動画を第1回授業日の翌日頃に公開予定).授業の復習としてもう一度視聴するのはもちろんのこと,対面授業の前の予習として活用しても良いですし,余裕がある人は先取りで受講しても良いですし,各自活用してください. ・オンライン授業での受講であっても,ノートを用意して,必ず松田の板書をノートに書いて,自分自身で電卓を叩いて計算を行ってください.ただ動画を見ているだけではダメです. ・講義中の例題の解法や,演習に計算機が必要です.必ず電卓等を用意して下さい. ・練習問題のPDFファイルを,CSTポータルIIからダウンロードおよび印刷してください. ・連続蒸留塔またはガス吸収の理論段数の算出,および液液抽出において,グラフの作図があります.CSTポータルIIからグラフ用紙をダウンロードおよび印刷してください. ・化学工学の問題は一見すると複雑で,計算量も多いので,苦手意識を持つ学生がたくさんいると思います.しかし,基本的な知識や単純な発想を十分に活用していけば簡単に解くことができるのです.このことを講義,とくに問題演習で示していきます. |