タブレット端末を分析装置として用いるpH簡易測定法の開発と, 学科横断授業への展開

使用平板电脑终端作为分析设备的简单pH测量方法的开发及其在跨学科课程中的应用

• 批准号: 16H00311
• 负责人: 柴田 慶之
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: National Institute of Technology, Toyama College
• 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-16H00311/
• 关键词: タブレット; pH簡易分析; 色相

1. 研究の背景, 目的本校では, 工学系4学科を横断して各専門における基礎的技術を習得する実験授業を1年次に開講してきた. 自身の専門と異なる分野に興味がない学生が少なからずいることが課題とされてきた. 改善策を検討する中で, 本校で開発された「スマートデバイスを用いるフッ化物イオンの簡易計測法」に着目した. 学生が慣れ親しんだタブレット端末を活用することから, 専門にかかわらず化学への興味を喚起する学生実験への展開を着想した. 分析対象は, 学生が身の回りの物事と結びつけやすいpHに変更した. 本研究では, タブレット端末を分析装置として用いるpH簡易測定法を開発した. そして, この装置を本校1年次の学生実験で試用した.2. 開発したpH簡易分析装置の概要本装置は, タブレット端末, 解析ソフト, 外光の影響を抑える試料ホルダからなる. 本装置による分析は, まず, pH指示薬により呈色した液体試料を端末のカメラで撮影する. 次いで, 撮影した標準試料の画像から色相値などの色情報を読み取って校正曲線を生成する. そして, 実試料の色相値からpH値を自動的に算出する. 試料に添加するpH広域指示薬は新規に開発し, 指示薬6種をエタノールおよび中性リン酸塩緩衝液混合溶液に溶解して調製した.3. 本装置によるpH値測定標準試料として, 種々のpHに調製した緩衝液について色相値を測定した. pH1からpH13の領域にわたって最大±pH0.05程度の正確さでpH値解析が可能であった. また, 希酢酸および重曹水を実試料としてpH値を測定する学生実験を行った. 系統誤差pH0.1程度の正確さで各試料のpH値を分析した. 学生からは「pHメーターよりも素早く簡単にpHを調べることができて凄いと思った」といった感想が寄せられた.4. 研究の成果タブレット端末を分析装置として用いるpH簡易測定法を開発し, 広範囲にわたるpH値を十分な正確さで測定した.

1。背景和目的：我们的学校在第一年举办了实验课程，以在四个工程部门的每个专家中获得基本技能。挑战是，有很多学生对与自己的专业不同的领域不感兴趣。当我们考虑改进措施时，我们专注于“使用智能设备的氟化离子的简单测量方法”。通过利用学生熟悉的平板电脑设备，我们提出了开发一个学生实验的想法，该实验将激发对化学的兴趣，无论他们的专业如何。分析的目标更改为pH，学生可以轻松地与周围的事物联系起来。在这项研究中，我们使用平板电脑设备作为分析设备开发了一种简单的pH测量方法。我们在我们的第一年学生实验中尝试了该设备2。开发的简单pH分析仪的概述此设备是平板电脑设备，分析软件，这是抑制外部光线效果的样品持有人。为了使用该设备进行分析，首先，用pH指示器上色的液体样品在端子上使用摄像头拍摄。接下来，从照片的标准样品的图像中读取诸如色调值之类的颜色信息，以生成校准曲线。 pH值是从实际样品的色相值自动计算得出的。新开发了在样品中添加的广泛的pH指标，将六种类型的指标溶解在乙醇和中性磷酸盐缓冲液的混合溶液中。3。作为使用此设备的pH测量样本的标准样本，测量了在各种pH水平上制备的缓冲液。在pH 1到pH 13的准确性约为±0.05的准确性约为±0.05。此外，还进行了学生实验以使用稀乙酸和碳酸氢钠作为实际样品测量pH值。分析每个样品的pH值，其系统误差的精度约为0.1。学生们评论说：“我认为能够比pH仪更快，更容易地检查pH值真是太神奇了。” 4。研究结果使用平板电脑作为分析设备开发了一种简单的pH测量方法，并以足够的精度测量了广泛的pH值。

项目成果

タブレット端末を分析装置として用いるpH簡易測定法の教材開発

开发使用平板电脑终端作为分析设备的简单pH测量方法的教材

• 发表时间: 2017
• 作者: 佐藤 潤;車田 研一;山田 潤;山田 潤;研究代表者 山田 潤;坂井淳一;柴田 慶之
• 通讯作者: 柴田 慶之