高校教育現場で使用できる安価な簡易液体クロマトグラフィーの開発

开发可用于高中教育环境的廉价且简单的液相色谱法

• 批准号: 16H00206
• 负责人: 冨永 蔵人
• 金额: $ 0.26万
• 依托单位: 学校法人市川学園市川中学校市川高等学校
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H00206/
• 关键词: 液体クロマトグラフィー; 発光ダイオード; 受光素子CdSセル

各種分析機器メーカーからは、液体クロマトグラフィーが販売されているが、どの機種も100万円を超える高額な装置であり、高校教育現場では購入することが難しい。よって、なるべく代替機器の費用(製作費)を抑え、市販品の使用を控えつつ、簡易液体クロマトグラフィーを製作することを目的とした。まず、液体クロマトグラフィーの構成部位をよく考え、代替機器の考案を行った。送液のポンプ部は、市販されているチュービングポンプを、サンプルを注入するインジェクター、化合物を分離するカラムは市販品をもちい、検出部の代替機器の考案を行った。検出器は、波長既知発光ダイオード(LED)と受光素子を組み合せた簡易吸光度計を製作し、LEDを交換することで、いろいろな部分に吸収をもつ化合物を測定できるようにした。検出部の受光素子として、CdS(硫化カドミウム、NSL-19M51)セルを利用した。原理として、光源であるLEDからの光を、受光素子CdSの抵抗の変化を電圧に変換して計測した。吸光度ABS=log(lo/l)=εcL l : 透過光の強度 lo : 入射光の強度吸光度にはLambert-Beerの法則があり、光が物質を通過するとき、入射光の強度loとし、透過光/として、その比の対数(すなわち吸光度)は物質層の厚さLに比例し、物質層の濃度cに比例する。CdSセルはLDR(Light-dependent resistor)光依存性をもち、抵抗Rは光強度/に反比例するので、ABS=a log(R/R_0)の関係式が成り立つ。分析用カラムからでた留出液の流路に、受光素子とLEDを設置し、流路を通過する溶液の吸光度を測定した。今回作製した検出部での測定は、ばらつきが大きいため、今後改良を重ね、液体クロマトグラフィーの検出部として機能させていく。より詳細なデータをまとめた上で、投稿論文を作成し、発表する予定である。

All kinds of analytical machines are sold for more than 1 million yen. The equipment is expensive. It is difficult to buy it on the spot of college education. The cost of replacing the machine (production cost) is controlled, and the use of the market is controlled. The simple liquid is produced.まず、液体クロマトグラフィーの构成部位をよく考え、代替机器の考案を行った。The solution delivery department, the marketing department, the injection department, the compound separation department, the marketing department and the replacement machine were investigated. The detector has a wavelength known as light emitting diode (LED), and a simple absorption photometer. The detector has a wavelength known as light emitting diode (LED), and a simple absorption photometer. The photoreceptors in the emission part are used in combination with CdS(sulfide) and NSL-19M51. Principle: LED light source, CdS resistance, voltage measurement Absorbance ABS=log(lo/l)=εcL l : intensity of transmitted light lo : intensity of incident light Absorbance law Lambert-Beer law, light passing through matter, intensity of incident light lo, transmitted light/light, ratio (absorbance) to material layer thickness L ratio, material layer concentration c ratio. CdS is a light-dependent resistor (LDR), and ABS=a log(R/R_0). For analysis, the absorbance of the solution is measured by setting the flow path of the solution, setting the photodetector and LED, and passing through the flow path. This time, the measurement of the output part of the system, the improvement of the output part of the liquid, the function of the output part of the system, the improvement of the output part of the liquid, the improvement of the output part of the liquid. Details of the submission are set.

项目成果

より詳細なデータをまとめた上で、投稿論文を作成して、発表する予定である。

在收集更详细的数据后，我们计划收集并提交一份提交的论文。