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June 2009

2009.06.29

さよなら、amu(原子質量単位)

(第2刷修正箇所の解説を含みます。)

分子1個とかイオン1個の質量はきわめて小さいわけですが、どんな単位を使って表すか知っていますか?
uとDaのどちらかがすっと頭に浮かんだ人は、日頃質量分析のデータを見慣れている人でしょう。
uはいいけれどDaは何やら後ろめたい・・・と思う人は、少しだけ勉強している人。
uもDaも国際単位系(SI)で許容されているからOK。これが一番正確な答えです。

SIで許容されているのはuとDa

uもDaも同じ意味で、12Cの12分の1の質量を表す単位です。SI単位ではありませんが許容されています。 実はDaのほうは2006年まで許容されていませんでした。ですから、質量分析の入門書としてよく読まれている「これならわかるマススペクトロメトリー」(志田保夫他、化学同人、2001)では、「uはお墨つきだけどあえてDaを用いる」という立場です。また、本日時点のWikipedia 原子質量単位 ではuのみがSIで許容されているとされ、「 生化学など一部の分野では今でもダルトンが使われることがある。」と書かれています。

そういうわけで、「これならわかるマススペクトロメトリー」のように2006年以前刊行の教科書またはWikipediaだけで勉強した人は、DaがSIで許容されたことをまだ知らないでしょう。「図解入門 よくわかる最新分析化学の基本と仕組み」では、2006年の改訂を踏まえて「1-5 国際単位系(SI)」と「8-4 質量の単位と同位体」の2箇所でuとDaを同等に解説しています。どちらの単位も堂々と使ってください。

amuは使用しない

ところで、amuという言葉もあります。amuは「原子質量単位 atomic mass unit」の頭文字から作られ、かつてuやDaのように単位記号として使われていました。また、原子質量単位の略語としても使われてきました。「よくわかる分析化学」ではp.156で
炭素原子の中で中性子数が6個の同位体12Cの質量の12分の1を原子質量単位(amu)と呼んでいます。
と書いています。amuも依然として見かけるので、書いておくに越したことはないだろうという考えでした。しかし、昨年12月発行の日本質量分析学会の雑誌に「amuを使用しないことを薦める」という主旨の解説(1)が掲載されていると教えてくれた方がいます。 この解説によれば、近々IUPACからamu を使用しないよう勧告される予定(2)とのことです。また、amuにまつわる混乱した歴史が書かれています。全文がPDFで読めるし、とてもわかりやすく勉強になる解説ですから、ぜひ読んでみてください。

「原子質量単位」も使用しない

IUPACはオレンジブック(3)という分析化学の用語集を公開しています。この中の第12章が質量分析で、Atomic mass unit (u)の語が記載されています。しかし、現在公開されている勧告のドラフト(2)ではこのAtomic mass unit(原子質量単位)を積極的に排除し、代わって unified atomic mass unit, u (統一原子質量単位)が記載されています。 「統一原子質量単位」という言葉は突然出てきたわけではなく、これまで「原子質量単位」と同じ意味で使われてきました(4,5)。考えてみれば、これは混乱の原因になっていたのかもしれません。

第2刷での修正

IUPACの勧告案は今の時点ではまだドラフトですが、近い将来正式なものになるのでしょう。そういうわけなので、「よくわかる分析化学」第2刷では次のように記述を改めました。
炭素原子の中で中性子数が6個の同位体12Cの質量の12分の1を統一原子質量単位(u)と呼んでいます。
この修正を決める直前にも、私が参加している海外のメーリングリストで米国の分析技術者がAMUという言葉を普通に使っているのを見かけました。それで少し未練を感じたりもしたのですが、やっぱりここはキッパリ「amu」にも「原子質量単位」にもさよならすることにしました。amuを覚えていて損はないので第1刷を買われた方にも不都合はありませんが。

さて今後「amu」と「原子質量単位」はIUPACの思惑通り消えていくのでしょうか?

参考文献
(1) 吉野 健一 (2008) 用語を通して学ぶ質量分析基礎の基礎 第3回「イオンや分子の質量の単位,u, Da, amu, mmu」 . J. Mass Spectrom. Soc. Jpn. 56, 269-274.
(2) K. K. Murray, R. K. Boyd, M. N. Eberlin, G. J. Langley, L.Li, and Y. Naito, “Standard Definitions of Terms Related to Mass Spectrometry (IUPAC Recommendations 2006),” Draft, 31 Aug. 2006; p. 24; URL: http://old.iupac.org/reports/provisional/abstract06/murray_prs.pdf (867KB)
(3) International Union of Pure and Applied Chemistry, Analytical Chemistry Division, Compendium of Analytical Nomenclature:The Orange Book - 3rd Edition
(4) 日本質量分析学会用語委員会編 マススペクトロメトリー関係用語集 (1999年4月30日第1版第2刷発行)
(5) 志田保夫 他「これならわかるマススペクトロメトリー」(化学同人、2001)

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2009.06.25

機器による分析化学講習会@京都

クロマト、質量分析、原子吸光、ICP-AES、蛍光X線など、7分野の機器分析法を2日間みっちり学ぶ講習会が夏の京都で開催されます。例年開催されているものですが、今年はまだ定員に余裕があるようです。(ただし液クロは残り枠1名とか。)

Edx720

第56回機器による分析化学講習会
主催:日本分析化学会近畿支部、近畿分析技術研究懇話会

7月23日(木)、24日(金)

京都大学吉田キャンパス(1から6)
京都工芸繊維大学(7)
いずれか1科目の受講となります。(他科目の見学タイムあり。)

1.高速液体クロマトグラフィー(定員10名)
2.キャピラリー/マイクロチップ電気泳動(定員6名)
3.質量分析[GC-MS,LC-MS](定員10名)
4.原子スペクトル分析・前処理含む(定員16名)
5.蛍光X線分析とX線回折(定員10名)
6.マイクロ波による蛍光試薬の迅速合成実習(定員12名)
7.電子スピン分析法[ESR法](定員8名)

参加費 会員外40,000円、学生16,000円など。
詳しくは 分析化学会近畿支部のHP をご覧ください。

Aa6300

今回載せている写真は去年の様子です。近畿支部の幹事会が同じ建物で開催されたので、早めに行って見学させていただきました。
人が写っているものは勝手に載せられないので機器ばかりみたいな雰囲気ですが、実際には参加者の皆さんが機器を取り囲んで熱心に実習しておられました。

この講習会の特徴は、特定のメーカーに偏らず最新機器が持ち込まれて設置されること、それぞれのメーカーから技術者が派遣されて丁寧に説明されること。
しかしこれだけなら各メーカー主催の講習会でも研修できます。

大きな違いは、それぞれに科目主任と副主任の先生がたがいらっしゃることです。先生方は機器を使って研究や実務をされているユーザーの立場の方ばかり。つまり、この実習ではメーカーの話だけでなく、ユーザーの大先達の話も同時に聞けるわけです。しかも少人数編成で時間も余裕がありますから、疑問はとことん解決できます。

日常を少し離れて学ぶ2日間。使用法を身につけたい機器がある方は、受講を検討されてはいかがでしょうか。

Ethos1

Z2010

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2009.06.23

光(電磁波)を分ける方法いろいろ

(第2刷修正箇所の解説です。)

Rainbow_2

現代人は情報の9割を目から得ていると言われます。化学分析においても、光は物質を見分ける重要な手段です。物質に光を当てて反射させたり透過させたり、あるいは物質そのものが発生する光をとらえて観測します。

そのとき、モノクロで見るのでなくカラーで見るほうが圧倒的に情報量が多いのは明らかです。
カラーで見るということは、光に含まれる色々な波長の光ごとに強度をはかるということですから、そのためには何らかの方法で光を分ける(分光する)必要があります。

プリズムは一番なじみ深い分光法でしょう。プリズムを使えば虹のように色が分かれます。
一方、分析機器によく使われるのは回折格子です。回折格子の見た目はコンパクトディスクの記録面に似ていて、見る角度によって虹のような色が見えます。
プリズムも回折格子も空間的に光を分けるので、色つきの画像として目に見える、比較的わかりやすい分光法と言えるでしょう。

それに対して視覚的にはわかりにくい分光法もあります。
フーリエ変換は、重なり合った波を数学的に処理してどのような周波数(波長)の成分から成っているかを解析する処理法です。
また、波高分析と呼ばれる方法もあります。エネルギー分散型X線分光法(EDX)に使われる半導体検出器は、X線が入射するたびに電荷パルスが発生する仕組みです。

Detector

パルスの大きさはX線のエネルギーに比例します。この信号を増幅し、電圧パルスに変換して記録するとこんな感じになります。

Puls

ある時間範囲の中でどんな大きさのパルスが何回発生したかをグラフにすれば、電磁波(X線)をエネルギーごとに分ける(=分光)ことができます。つまり、目で見える虹のように分ける方法だけが分光ではないということです。

Bunpu

「図解入門 よくわかる最新分析化学の基本と仕組み」の5-2項「電磁波とスペクトロメトリー」では、種々の分光法の違いを「空間分解」「時間分解」という言葉で説明しました。しかし、これらの言葉をこのような広い意味で使うのは一般的でないとの指摘がありましたので、第2刷からは改めることにしました。新しい記述は次のようになっています。

スペクトル測定には、プリズムのような仕組みで空間的に分光する方法の他に、時間ごとの測定値を処理して描く方法などがあります。

もっと詳しい解説

分光器
プリズムと回折格子について。図入りのコンパクトな解説。(兵庫県立大学環境人間学部熊谷研究室オンライン教科書「環境分析論」吸光光度分析法より)

やさしいFT-IRの原理
フーリエ変換とマイケルソン干渉計について丁寧に解説。(日本電子)

EDXの仕組み
「蛍光X線分析の実際」中井泉、日本分析化学会X線分析研究懇談会(朝倉書店、2005)

虹の写真は下記サイトより。No.270 虹のアーチ 撮影地 東京
ゆんフリー写真素材集

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2009.06.16

増刷が出る予定です

「図解入門 よくわかる最新分析化学の基本と仕組み」が増刷になる見込みです。出版社によれば、書店に出回るのは7月下旬ごろらしいです。第2刷での修正箇所(予定) をリストしました。

予想していなかった反響

この本を刊行して二ヶ月ほど経ちましたが、予想外の売れ行きに驚いています。こんなに早く増刷を準備することになるとは思っていませんでした。

どんな皆さんが購入され、どのように使われているのか、機会あるごとに情報を集めて、だんだん様子がわかってきました。

読者層としては分析実務の初学者を想定していましたが、ベテランの方にも読まれているようです。ベテランであっても自分の専門分野以外のことはよく知らないので勉強したいという方、また、部下に読ませたい、顧客や営業担当者に説明するときに使うという方もおられます。

「学生の頃にこの本があれば」との声も数名からお聞きしました。ということは、学生さんにも読まれているのかもしれません。直接確認はできていませんが。

また、本の内容のどこが良いかでは、「わかりやすい」「必要なことが要領よく網羅されている」はこれまでにも書いた通りですが、「現場ならではの視点」もよく挙げられます。
・「サチる」の説明図で「おっ」と言う人が多い。
・消耗品の補充や天びんの後始末のイラストをスタッフ全員に見せたい。
・「とりあえず 数値の出てくる 恐ろしさ」まさにそのとおりだ。
といった声をお聞きしました。

書店には「分析化学」の教科書が数十種類並んでいます。その中でこのような本が売れるということ自体が「分析化学」という学問や教育のありかたへの問題提起となっていないか?
という視点から考えた方もおられます。先月開催された分析化学討論会プレシンポジウム(高野山)の企画「分析化学の現在と未来」でパネリストの一人から話題提供されたそうです。

修正箇所の決定

増刷に向けての準備は一ヶ月ほど前に出版社から依頼されました。誤字・ミスが多いことに気づいて自己点検を進めていたタイミングでしたから、非常に焦りました。

まず現在の読者のために正誤表をできるだけ早く公開する必要があったので、5月末に取りまとめました。これに当たって分析の仕事に携わる多数の方にチェックをお願いしたことは、既に書いたとおりです。(「図解入門 よくわかる最新分析化学の基本と仕組み」正誤表掲載のお知らせとお詫び

その後も、寄せられたコメントの吟味を続けました。追加分もいただきました。
コメントの内容は「このような事項・項目も盛り込むほうがよい」という改善案が多く、それらは今後このブログで解説記事を書いていきたいと思っています。でも中には本の記述の修正をしたほうが良いと思われるものがあって、どこまで対応するか非常に悩み、決定するのに時間がかかりました。結局、このようになりました。

「図解入門 よくわかる最新分析化学の基本と仕組み」第2刷での修正(予定)

修正後の文章を検討するために、コメントしてくださった方たちのうち何名かに引き続きご相談し、たいへんお世話になりました。どうもありがとうございます。
この内容については順次解説していきます。主に用語の修正や誤った記述の訂正です。

今後本書を購入される方へ

増刷が出ることは上記の通りわかっていたのですが、いつ出るかについては不確かで、ウェブで発表することははばかられました。現時点でも7月下旬という流通時期は予測でしかありません。

初刷でも本の性格に照らして大きな問題はないと考えていますし、この文章を読まれた方は正誤表と今回の修正箇所を確認されるでしょうからなおさら問題は少ないと思います。
でも、これから購入される場合、お急ぎでないなら増刷を待たれるほうが良いと思います。他の人に薦める場合もそう申し添えてください。

私はこの本でお金をいただく気になれないので、自分自身で本を購入して分析各分野の専門家に献本し御意見をいただくことを続けて行きます。(既に100冊ほど購入しました。)そして、本の内容を補う情報提供をウェブ上で続けていくことで、本を買ってくださった皆さんに還元していきたいと思います。また、このサイト内に分析化学関連の用語が増えることによって、まだ正誤表の存在を知らない購入者の皆さんが気づく確率が高まるはずです。

誤字・ミスが多いことを発見してからというもの、本に対する好評を聞くたびに、申し訳なさが先に立って返答に困っています。

ウェブでの活動にしても執筆にしてもあくまで個人としてやっていますが、社会的な責任は非常に重いと感じます。世の中に求められる本を出版した以上、できるだけのことをしていきます。皆様よろしくお願いします。

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2009.06.06

ご協力ありがとうございます(正誤表告知)

「図解入門 よくわかる最新分析化学の基本と仕組み」を読んで紹介してくださったブログがいくつかあります。先週 正誤表掲載のお知らせとお詫び を公開すると同時に、それぞれのブロガーの方にメールやコメントでお詫びし、正誤表の告知への協力をお願いしました。皆様、すぐに対応してくださいました。どうもありがとうございました。

 野菜直売高梨農場農場通信ブログ版
 松永和紀blog
 ぷろどおむ えあらいん

また、amazon.jpの 書籍紹介ページ で好意的なカスタマーレビューを書いてくださった方がおられます。どうもありがとうございます。そして、申し訳ありませんでした。

amazon.jpのページについては、自分で正誤表の告知をカスタマーレビューとして投稿しました。このような内容が掲載されるのか不明でしたが、迅速に掲載されました。

この他にも私が気づいていない紹介記事を見かけられた方はお知らせください。(御意見送信用

本の内容について30人近い方からいただいたコメントを見直しているところです。ブログの記事にしたいものはたくさんありますが、それぞれについてきちんと調べるにはまだ時間がかかりそうです。

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