BAS｜電気化学ビデオ講座|電気化学のBAS Inc.

電気化学ビデオ講座 †

ビーエーエスではお客様がご自身のパソコンやテレビでいつでも好きな時に、ビーエーエスセミナーや電気化学講習会の様子を閲覧できるよう、電気化学ビデオ講座のコンテンツを制作しております。このページではダイジェスト版を掲載しておりますが、ご希望があればノーカット版を販売いたしております。遠方のお客様や当日の予定が合わずセミナー参加を断念されたお客様、一部分ではありますがご堪能いただければ幸いでございます。

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Table of Contents

ビー･エー･エスセミナー
ビー･エー･エス電気化学講習会

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ビー･エー･エスセミナー †

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2007年ビー･エー･エスセミナー春 †

更新日：2007-07-26
午前の部		S0701WN 電気化学の基礎元東京大学工学部助教授渡辺訓行（ビー･エー･エス株式会社顧問）
		S0701SY 対流ボルタンメトリー RDEとRRDEによる測定についてビー・エー・エス株式会社理学博士沈懌
午後の部		S0701KK 光電気化学システムの紹介ビー･エー･エス株式会社大阪営業所衣笠帝弘
	デモコース　● 各種電極を使用した電気化学測定　● 回転リングディスク電極装置を用いた電気化学測定　● 電池のインピーダンス測定　　● 電極＋光電気化学セル　● 渡辺訓行先生による個別相談コーナー
		S0701HM 機能性分子設計・評価に電気化学測定を活かす中央大学理工学部応用化学科教授芳賀正明

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2006年ビー･エー･エスセミナー秋 †

更新日：2006-12-20
午前の部		S0602WN 電気化学インピーダンスの基礎元東京大学工学部助教授渡辺訓行（ビー･エー･エス株式会社顧問）
		S0602CS-1 ADVANCED FUEL CELL AND BATTERY STUDY USING IMPEDANCE TECHNIQUE ZAHNER-elektrik GmbH & Co. KG General Manager, Mr. C.-A. Schiller
		S0602SY 電気化学インピーダンス測定装置についてビー・エー・エス株式会社理学博士沈懌
午後の部		S0602CS-2 INTRODUCTION INTO SOLAR CELL STUDY USING CIMPS ZAHNER-elektrik GmbH & Co. KG General Manager, Mr. C.-A. Schiller
	デモコース　● 太陽電池の計測システム　● 電池のインピーダンス測定　● 回転リングディスク電極装置を用いた電気化学計測　● 電極＋光電気化学セル　● 渡辺訓行先生による個別相談コーナー

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2006年ビー･エー･エスセミナー春 †

更新日：2006-07-18
午前の部	S0601WN 電気化学計測の基礎元東京大学工学部助教授渡辺訓行
		≪体験コース≫ ・光電気化学の測定例・回転リングディスク電極装置の紹介・サイクリックボルタンメトリー測定の体験コーナー・電気化学に関する相談コーナー・Digisim CVシミュレーションソフトの紹介・電気化学測定用電極の展示など
午後の部
	S0601SY（※S0601WNに同時収録）対流ボルタンメトリーRDEおよび RRDE測定法の基礎と応用ビー･エー･エス株式会社理学博士沈懌	S0601YK 機能材料化学での応用慶應義塾大学理工学部教授山元公寿先生	S0601HM 錯体分野での電気化学計測法の応用中央大学理工学部教授芳賀正明先生

※S0601WNはS0601SYも同時収録されたお得バージョンです。

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2005年ビー･エー･エスセミナー秋 †

更新日：2006-05-16
午前の部		≪体験コース≫ ・光電気化学フローセルの紹介・回転リングディスク電極装置の紹介・サイクリックボルタンメトリー測定の体験コーナー・電気化学に関する相談コーナー・走査型電気化学顕微鏡の紹介・電気化学測定用電極の展示など
午後の部
午後の部	S0502TK 初心者のための電気化学測定東京工業大学名誉教授徳田耕一先生	S0502HM 電気化学計測法の実際中央大学理工学部教授芳賀正明先生	S0502OT 電気化学測定と燃料電池東京工業大学総合理工学研究科教授大坂武男先生

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ビー･エー･エス電気化学講習会 †

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電気化学の基礎 †

≪講師≫　元東京大学工学部助教授

渡辺訓行

Vol.10	E0610WN 電気化学講習会炭素電極についてその4 （本編約75分）　　【更新日：2007-01-10】
		今回は、前回の話が少し分かりにくかったかもしれませんので、特に化学修飾について捕捉します。化学修飾の主な目的は、検出法の拡大にあります。直接的に検出できない物質でも、化学修飾することで、高感度に検出することが可能になります。対象官能基として代表的なものに、アミノ基（-NH2)、カルボニル基（-CO=O）、カルボキシル基（-COOH）、ヒドロキシル基（-OH）がありますね。様々な応用例の中から特徴的なことをピックアップしてお話していきましょう。アミノ基の蛍光ラベル化、活性エステルによる方法、揮発性にするための誘導体化法について順番に説明します。特に、活性エステルによる方法では、私が25年前に実際に論文にまとめた仕事を具体的に説明していますので、興味のある方はぜひご覧になってみて下さい。以上を踏まえて、改めてグラッシーカーボン（GC）の化学修飾について考えてみましょう。研磨後のGC電極の表面には、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基などが露出しています。それぞれの官能基を、化学修飾により選択的に覆うことによって、興味深い事実がわかってきました。
Vol.9	E0609WN 電気化学講習会炭素電極についてその3 （本編約70分）　　【更新日：2006-10-04】
		今回はグラッシーカーボン（GC）表面の修飾とキャラクタリゼーションについてお話します。修飾とは電極表面に、ある特定の化学物質を共有結合させて今までと違う作用を持たせることです。キャラクタリゼーションとは、ある状態を化学的に解き明かすことです。現在、GC表面の化学式はおおかた本編に出てくるような式であることが予想されています。表面処理によって水酸基とカルボニル基を選択的に修飾することができます。その結果、どういったことがわかるのでしょうか？本編ではGC電極における電子移動の機構や速度が何に起因されるのかを考えます。
Vol.8	E0608WN 電気化学講習会炭素電極についてその2 （本編約60分）　　【更新日：2006-10-04】
		前回に引き続き、炭素電極、今回はグラッシーカーボン（GC）についてのお話です。1985年当時はGCの表面状態の様子ははっきりとはわかっていませんでした。研究が進むにつれてGCは表面を処理しないと電気化学では用いることができないことがわかってきました。つまり表面の清浄さが重要というわけです。本編では基本的な化学のお話を交えながらGC電極の表面処理について説明します。　・破断処理の例　・レーザー照射処理の例　・活性炭処理の例　・ピリジン処理の例
Vol.7	E0607WN 電気化学講習会炭素電極についてその1 （本編約60分）　【更新日：2006-08-09】
		作用電極としての炭素電極、今回は特にHOPG電極の特徴について説明します。 HOPG（Highly Ordered Pyrolytic Graphite, 高配向グラファイト）電極は、ベンゼン環が縮合し、二次元方向に広がって堆積した形をとっています。そのため面の出方によってEdge Plane（ep）とBasal Plane（bp）と区別され、それぞれの面で特徴が異なります。さまざまな検定用物質を例に、CVを参考にしながらHOPGの特徴をみていくことにしましょう。
Vol.6	E0606WN 電気化学講習会 CVから考えてみよう（本編約50分）　【更新日：2006-07-18】
		今回は前回の復習から。ネルンストの式と電流の式、この2つの式を覚えておくとCV測定時に起こっている現象をイメージしやすくなります。一般に掃引速度を速くするとピークが高くなります。反対に遅くすると今度はピークとピークの距離が近づきます。なぜそうなるのでしょうか？デジシムデータを用いてE過程、EC過程、ECE過程において、掃引速度の違いによるCVの変化を詳しく解説します。次回は炭素電極について説明します。
Vol.5	E0605WN 電気化学講習会 CVについて考える（本編約55分）　【更新日：2006-06-21】
		電気化学の基本となるCV（Cyclic voltammetory）について解説します。電流値は濃度勾配に比例する－これを頭に入れておいて下さい。ボルタモグラムを解析すれば、さまざまな情報を得ることができます。一般的なCVの波形では、ピークを過ぎたあたりから電流が減少しますが、この理由をすぐに答えることができますか？電極界面でどんなことが起こっているのかイメージするためには、CVを理解する必要があります。 CVと濃度勾配のシミュレーション（本編で細かく説明します。）後半は各種反応（E過程、EC過程など）を具多的なCVを例に説明します。
vol.4	E0604WN 電気化学講習会ポテンショスタットの仕組みと参照電極（本編約70分）【更新日：2006-05-16】
		ポテンショスタットの基本的な電気回路と参照電極について解説します。オペアンプ・プラス/マイナスの両入力端に電流は流れ込めない・プラス/マイナスの両入力端の電位は同じになるポテンショスタットとは 1. 参照電極に対する作用電極の電位を規制する 2. 作用電極に流れる電流を測定する 3. 参照電極に電流を流さない後半は参照電極について説明します。
vol.3	E0603WN 電気化学講習会電極とポテンショスタット（本編約70分）　【更新日：2006-05-16】
		電極とポテンショスタットについて解説します。電極には分極性電極と非分極性電極があります。前者は作用電極や対極として、後者は参照電極として使います。作用電極としてPt、Au、Hg、Cなど各種用途を説明します。ポテンショスタットはその名が示す通り、電位を（ポテンショ）一定に（スタット）する装置であり、参照電極に対して作用電極の電位を正確にコントロールする装置です。後半はポテンショスタットの原理としてオペアンプの主な機能、オペアンプの歴史、使い方、そしてオペアンプを2個用いてポテンショスタットが作れることなどを説明します。
vol.2	E0602WN 電気化学講習会電気化学反応とは（本編約70分）　【更新日：2006-05-16】
		電気化学反応について解説します。電気化学反応とは、電子があらわに関与する反応により状態変化を伴う現象のことを言います。ここで簡単に電気について考えてみましょう。一般に電圧は原因（状態）、電流は結果（実態）と言い表すことができます。水の流れに例えると、水は高い位置から低い位置へ流れます（水流）。電気も同じように電圧をかけることにより電子の流れを発生させます。これが電流です。電圧をかける、など物質の状態を不安定にさせることを外部擾乱と言います。電気化学では電極から擾乱を与えます。作用電極だけでは電位を与えることはできません。作用電極の他に対極（カウンター電極）が必要になります。
vol.1	E0601WN 電気化学講習会電流が流れる仕組み（本編約50分）　【更新日：2006-05-16】
		電流が流れる仕組みについて解説します。電子は電荷を持っています。この電子、水の中では単体で存在しません。Cl^-などのイオンとして存在し移動します。電荷を持ったもの（イオン）が動く＝電流となります。これに対して固体の中の電流の担い手は電子そのものであります。電圧をかけると電場により電子（イオン）が動き電流となります。ところで、電圧と電位（＝ポテンシャル）をはっきり区別できる人は意外と少ないのではないでしょうか？ここではその違いについて詳しく解説いたします。

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微小電極とその応用 †

≪講師≫　ビー･エー･エスコンサルタント

田部井久男

Vol.4	T0604TH 特許について　【更新日：2006-10-04】
		今回は特許についてお話します。新しく開発した技術を権利化するという作業は開発者にとって重要なことです。産業財産権には特許権、実用新案権、意匠権、商標権がありますが、その中でも特に関わりが多いと思われる特許権について具体的な申請方法と一緒に説明します。　・特許明細書について　・特許明細書の作り方　・特許明細書の各項目の説明　・自己誘発レドックスサイクル現象の特許化の例
Vol.3	T0603TH 変換ストリッピング法　【更新日：2006-09-07】
		1.くし形電極の特性／2.微小電極のEC応答／3.変換ストリッピング法／4.自己誘発レドックスサイクル現象発見への過程／5.レドックスサイクル現象の実験校正／6.現象を検証するためのモデル電極の設計／7.モデル電極での応答／8.電気化学ストリッピング法／9.基質拡散とEC応答の相関図／10.前電解 Preelectrolysis／11.ルテニウムヘキサミンの変換ストリッピング検出／12.変換ストリッピングとCV応答／13.還元体の検出／14.定性分析としての可能性／15.一般的基質の濃度と検出限界
Vol.2	T0602TH 微小電極の作製（補足）と電気化学応答　【更新日：2006-08-09】
		・製造方法及び原理・電気化学応答　　何がわかるのか？　　何に使えるのか？・微小電極の応答特性･電極形状による拡散Profile ・微小電極への展開・くし形電極を用いた応用例
Vol.1	T0601TH 電極製造技術/原理　【更新日：2006-08-09】
		ビー･エー･エスではくし形電極、リングディスク電極、ミクロCVセルなどの様々なプリント電極を取り扱っております。これらの電極の元になっているのは薄膜技術です。薄膜技術を用いて電極を微小化していくと、今までにない新しい挙動や機能が発見されるようになりました。くし形電極はその最たる例であります。このように薄膜技術は電気化学において大きな可能性を秘めていると言えます。今回はこの薄膜技術を用いて作製された電極の製造原理について説明します。

【関連製品】

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電気化学におけるインピーダンス測定 †

≪講師≫　元東京大学工学部助教授

渡辺訓行

Vol.7	I0607WN 電気化学におけるインピーダンス測定その7 （本編約40分）　【更新日：2007-01-10】
		高い周波数領域では電荷移動が関わるインピーダンスとなりますが、低い周波数領域では拡散過程が関与します。例えば、薄膜のように物理的に拡散が制限される場合、超低周波領域でのインピーダンスはどのような挙動を示すのでしょうか？ここで2つの例を挙げます。Nernst Diffusion Layer(NDL)とFinite Diffusion(FD)です。NDLはRDEのような開放系の拡散層、FDは薄膜などの閉鎖系の拡散層を示します。今回は、Zahnerのシミュレーターを用いて、この2つの対照的な挙動を見ていくことにしましょう。NDLの例では、RDEの回転数を変えることにより、低周波領域でのインピーダンスが顕著に変化することがわかります。一方、リチウム電池のFDの例では、NDLの場合と極めて対照的な挙動を示します。注意して欲しいのは、NDLでは並列のCR回路を直列につないだ時のインピーダンスに酷似していること、FDではキャパシタンスの要素と見間違えてしまうことです。インピーダンス測定では、得られるデータが他の場合と似ていることが多々あります。解釈を間違わないよう注意することが必要であるとともに、解釈の引き出しを増やす意味でも今回の内容はぜひ押さえておいてください。
Vol.6	I0606WN 電気化学におけるインピーダンス測定その6 （本編約55分）　【更新日：2007-01-10】
		今回は、電気化学におけるインピーダンス測定の基礎についてお話します。インピーダンス解析（フィッティング）の原則には、次のようなことが挙げられます。同時に起こる過程は並列回路を、逐次的な過程は直列回路を組む。つまり、電極/溶液海面における電子移動と電化の充放電は同時的だから並列に、電子移動と拡散は逐次的だから直列に組む、ということです。ALSのシミュレーション画面を見ながら説明を進めましょう。目的によって表示の仕方を変え、さらにナイキストプロットとボードプロットを一緒に見ると解析しやすいと思います。さらに、一定位相要素についても説明します。これはデータをフィッティングするのに非常に便利な要素です。前半は今までのおさらいなので、ここでしっかり復習してください。
Vol.5	I0605WN 電気化学におけるインピーダンス測定その5 （本編約55分）　【更新日：2006-11-24】
		今回は生物化学への応用をテーマにお話します。この領域におけるインピーダンス測定の利点として、（1）ラベル化の必要がない、（2）測定が迅速、（3）得られる情報が豊富、（4）分解能が高い、などが挙げられます。基本的には抗原-抗体反応や核酸のハイブリダイゼーションの影響による、キャパシタンスや電子移動速度の変化を測定するわけですが、この方法では外部から加える摂動が小さくて済み、サンプルへの影響が少ない（非破壊・無浸襲）ことも特徴の一つと言えます。具体例として、金電極を用いたたんぱく質（FN、BSA、IgG）の吸着、DNAセンサーへの応用、白金電極を用いたB型肝炎抗体（HBsAb）による抗原測定センサーの構築例、プローブイオンを使わず、電極自体にポリマーをコートすることによって、Reagent-Freeセンサーとして利用する方法を紹介します。バイオセンサーにはいろいろな方法が存在しますが、一つの方法としてインピーダンス測定もある、ということを覚えておいていただければ幸いです。
Vol.4	I0604WN 電気化学におけるインピーダンス測定その4 （本編約60分）　【更新日：2006-11-24】
		電気化学反応はいくつかの緩和過程（素過程）が重なって現象が進んでいきます。緩和過程には界面電子移動、溶液内・膜内イオン移動、拡散、化学反応などがあります。これらの緩和過程を解析するために等価回路が用いられます。今回は「Randlesの等価回路」を紹介します。この等価回路は今から60年くらい前に提唱されたものですが、現在でもその考えは重要なものとされています。この等価回路を実際にナイキストプロットで表してみます。具体的にどの部分がどの素過程を示しているのか説明します。次にALSのシミュレーション機能を使って、等価回路のパラメーターを変えた時に実際にどのようにプロットが変化するかシミュレートします。実際の研究においては、素過程を分離するのはかなり難しいことです。そのため予め研究しようとする対象のモデルを作ってインピーダンス測定をし、得られた結果から等価回路を考察するのが順序であろうと考えられます。
Vol.3	I0603WN 電気化学におけるインピーダンス測定その3 （本編約60分）　【更新日：2006-10-25】
		燃料電池の開発には電気化学、特にインピーダンス測定が大いに関係します。インピーダンスを測定することにより燃料電池内の素反応を分離して解析することができるからです。腐食研究とは対照的に内部インピーダンスを小さい方へ改善させることが研究の目的となります。まずは燃料電池についてお話しします。燃料電池は、クリーンである、エネルギー効率が良い、可搬性や設置性に優れるなどの理由により化石燃料に変わる次世代のエネルギーとして俄然注目が高まっています。それでは燃料電池とは一体どういうものなのでしょうか？いくつか種類がありますのでそれぞれの構造とメカニズムの概略を説明します。後半は特に自動車の燃料電池などへの応用が期待されている高分子膜電池（PEMFC）を中心に、具体的なインピーダンス測定による解析方法を説明します。
Vol.2	I0602WN 電気化学におけるインピーダンス測定その2 （本編約50分）　【更新日：2006-10-25】
		今回は腐食の研究に対するインピーダンス測定の有効性について考えてみましょう。まず腐食とはいったいどういう現象であるのか？腐食のメカニズムについて解説します。腐食研究の目的は腐食を抑える方法を見出すことにあります。そのためには腐食速度の測定が不可欠です。電気化学的測定が有効でありますが、特にインピーダンス測定においては非常に精度の高い測定ができます。コール･コールプロットとボードプロットを組み合わせることにより、精度の高い測定と現象のメカニズム解析を同時に行うことができるのです。本編ではターフェルプロットから分極抵抗を求める方法を簡単に説明し、後半は主にインピーダンス測定から分極抵抗（この値が大きい程、腐食速度が遅くなる）を求める方法を解説します。
Vol.1	I0601WN 電気化学におけるインピーダンス測定その1 （本編約60分）　【更新日：2006-10-04】
		電気化学反応は輸送（拡散、泳動、対流）、電子移動、化学反応から成り立っています。これらの素過程を分解し、解析する方法としてインピーダンス測定は極めて優れています。本編ではインピーダンスの測定法の理論と等価回路を求める利点について説明します。インピーダンス測定で得られる表示方法にはナイキストプロット（コールコールプロット）とボードプロットがあります。ナイキストプロットのプロファイルからは電極反応が起こる際の電子移動抵抗、界面二重層容量、ワールブルクインピーダンス、未補償溶液抵抗などさまざまな情報を得ることができます。腐食や電池の研究に非常に有効であります。実際の電極反応を例にプロットを解説します。