自然科学一般

「くるくる♪週刊化学マガジン」

日本唯一の化学専修学校、日本分析化学専門学校がお贈りするメルマガ。化学に関する最新ニュース、新商品、雑学ネタから、中高生の理科教科書解説、家庭でできる実験紹介など、読んで得する情報を週替わりでご紹介!

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「くるくる♪週刊化学マガジン」 vol.344

2007/09/19


◆2007.09.19発行■■■■□■■■■□■■■■□■■■■□総登録者数  3710名◆
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  ◇◆◇◆◇  日本分析化学専門学校 発
  ◇◆◇◆◇          〓 くるくる♪週刊化学マガジン 〓    VOL.344
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◆◆◆◆◆◆◆     ◇第3週「化学と共に生活する!・ライフケミストリー」
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 本校は、日本でただ一つの化学の専修学校です。
 学校案内ご希望の方は、無料でお送りしますのでお気軽にご連絡下さい。
 ホームページでは、「今日から家庭が実験室」「授業で使える実験集」など
 【すぐできる☆なるほど☆ザ☆化学実験室】のコーナーもあります!

  厚生労働大臣 指定校
  学校法人・専修学校 日本分析化学専門学校
      
   ○資源分析化学科(ハイテク材料分析コース・自然物質分析コース)
   ○生命バイオ分析学科(医薬バイオ分析コース・生活物質分析コース)
      ○有機テクノロジー学科(合成工学コース・生体工学コース)
   ○化学分析コース(土・日開講)
   
   〒530-0043 大阪市北区天満2-1-1  TEL:06(6353)0347
   http://www.bunseki.ac.jp/       mailto:info@bunseki.ac.jp

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━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
 
 みなさん、こんにちは! 
 
 今日は企業見学会。
 1年生が4ヶ所に分かれ、企業や公的機関を訪問し、
 分析化学の実践の場を見学する予定です。

 さて、明日は「バスの日」と「空の日」と、それぞれ乗り物に関わる
 記念日です。
 1903年の9月20日、日本で初めて走った営業バスは、蒸気自動車を改造した
 ものだったそうです。 
 また、1911年の9月20日、山田猪三郎氏が作った飛行船が1時間にわたり
 飛行したことによって「空の日」は制定されました。

 私たちは未来に何を残せるでしょうか?
 そんな一つをご紹介しましょう! 
 
◆今回のもくじ◆
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◆「化学と共に生活する!・ライフケミストリー」
   =未来を照らす発光ダイオード=
◆次回予告
◆ぶんせきニュース(学校情報)
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======【化学と共に生活する!・ライフケミストリー】=========

◆未来を照らす発光ダイオード

 日常生活で欠かす事の出来ない電力ですが、資源エネルギー庁によると、日本の
 平均的な家庭で消費される電力の内訳は、エアコンが20%程度、冷蔵庫で18%程
 度、照明で16%程度、テレビで10%程度と言われています。

 また、地球上で使用されている総電力量は約15兆kwhと見積もられており、その
 うち約2.3兆kwhが照明用と推定されています。
 この約2.3兆kWhを発電した時に発生する二酸化炭素量は、約13億トンという想
 像を絶する数字になります。

 地球上の資源やエネルギーが有限であることは周知の事実であり、地球温暖化対
 策の側面からも、この30年間に様々な省エネルギー施策が検討、実施されてきま
 した。従来は主にエネルギーや資源の使用そのものを「我慢する」施策でしたが、
 その一方で、少ない使用量で同位程度の効果をあげるための技術開発も行われて
 きました。

 今回は、1990年代以降、その性能や効率が飛躍的に向上したため、駅の案内板や
 電車やバス自体の行き先表示のほか、大型ディスプレイや懐中電灯、自動車のブ
 レーキランプに至るまで、あらゆるところに使われるようになった「発光ダイオ
 ード」についてご紹介したいと思います。

 ■白熱電球と発光ダイオードの違いは?

 ・白熱電球

 現在まで照明器具に多く使われて来た白熱電球は、主にタングステンの金属フィ
 ラメントに電流を流すことにより白色に発光させています。白熱電球は、白色光
 と共に赤外線や熱を放出しますが、放出される光エネルギーに比べて、無駄とも
 いえる熱エネルギーの放出がはるかに多く、極めて効率が悪いとも言えます。

 また、フィラメントに使われるタングステンは、発光と共に少しずつ昇華(蒸発)
 するため、時間が経つといわゆる「球切れ」を起こして電球が寿命を迎えます。
 ちなみに、白熱電球を使っていると段々暗くなってきますが、これは昇華したタ
 ングステンが電球の内側に付着するためです。

 また、タングステンの昇華を防ぐために、電球内部には不活性ガス(窒素やアル
 ゴン、キセノンなど)が封入されています。(この不活性ガスに、ヨウ素や臭素
 などのハロゲンを微量添加したものがハロゲンランプです。)

 ・発光ダイオード

 発光ダイオードは、P型半導体とN型半導体で構成されており、白熱電球とは全く
 違う原理で発光します。殆どの半導体には単結晶のシリコンが用いられています。

 P型半導体は、シリコンに微量のホウ素やアルミニウムなどを不純物として添加
 することで作られています。
 P型半導体の内部に存在するホール(正孔ともいい、本来は原子の周りにいるは
 ずの自由電子が不足した状態。相対的に正の電荷を持っていると見なします。)
 が移動することにより、電流が流れます。

 N型半導体は、シリコンに微量のヒ素やリンなどを不純物として添加することで
 作られています。N型半導体の内部に存在する自由電子が移動することにより、
 電流が流れます。

 P型半導体とN型半導体を接合したものをPN接合ダイオードと言い、ある方向
 に、任意の電圧を加えるとN型半導体には自由電子が、P型半導体には正孔がそ
 れぞれ流れ、この2つが接合領域で結合するときに光が発生します。

 PN接合ダイオードを作る材料によって様々な色が出せます。また、発光ダイオ
 ードは、電気エネルギーを直接光エネルギーに変換し、熱エネルギーとしてのロ
 スも少ないため、効率が良いのです。

 ■白色発光ダイオードに欠かせない青色発光ダイオード

 白色発光ダイオードは、携帯電話の液晶ディスプレイのバックライトや懐中電灯
 などに多く用いられています。その発光原理は2通りあります。

 1つ目は赤、緑、青の光の3原色を合成して白色とする方法です。もう1つは青
 色発光ダイオードを蛍光物質で覆い、それが発する黄色と元々の青色が合成され
 て白色を発する方法です。

 2つ目の方法が最も一般的であり、効率も高いとされています。どちらの方法に
 しても青色発光ダイオードは必要になってくるのです。青色発光ダイオードは技
 術的に極めて難しいと言われましたが、日本の技術で世界に先がけて製品化され
 ています。

 ■信号機も環境保全の第一歩 

 近年、交差点の信号機が白熱電球から発光ダイオードへと移行されつつあります。
 製造メーカーにより少し違いはありますが、信号機の丸1つに発光ダイオードが
 192個使用されている製品が主流です。信号の丸1つで15Wの電力を消費しま
 すが、従来の白熱電球の消費電力は70Wでしたので、発光ダイオード化すること
 で約1/5の消費電力に削減することができるのです。
 また、白熱電球に比べ寿命が極めて長く、メンテナンスがほとんど必要ありませ
 ん。
 
 全国の信号機を発光ダイオード化することにより、膨大な消費電力量の削減、ひ
 いては二酸化炭素発生の削減、コストの削減が期待されています。

 化学の進歩は、私達が便利な生活を送るためだけにあるではなく、環境保全にも
 絶大な効果があり、必要不可欠なのです。

=====================================

 
=====【次回予告】==========================

◆次回は9月26日(水) 第4週「化学の最先端を知る!・ハイテクケミストリー」
 =骨を守る女性ホルモン=
  どうぞお楽しみに。
             
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=====【ぶんせきニュース(学校情報)】=================

◆一日体験入学のご案内 (平成20年度生募集)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 
 平成19年9月22日(土) 午後1時から4時30分
 --------------------------------------------------
 学校概要、学科・コース、学生生活、取得資格、就職状況、大学編入制度
 などを詳しく説明します。また、同時に楽しい体験実験も実施! 
 お申し込みは mailto:info@bunseki.ac.jp またはお電話で。

 ※他の日程、その他詳細はホームページをご覧下さい。
  http://www.bunseki.ac.jp/ 
 --------------------
 学校見学毎日受付中!
 --------------------

◆土・日開講「化学分析コース」
━━━━━━━━━━━━━━━
 土曜日と日曜日のみ開講する2年間のコースです。
 平日は大学に通いながら、仕事をしながら、アルバイトをしながらな
 ど、少数精鋭で開講しています。
 詳しくは「化学分析コースホームページ」をご覧下さい。
 http://www.bunseki.ac.jp/w-school.html
 
 ●入学説明会(平成20年度生募集)
 平成19年10月14日(日) 午後2時から4時30分
 -------------------------------------------------
 学校見学毎日受付中!
 ---------------------

◆土曜化学実験会「Saturday-LABO」ご案内
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
 「学校週5日制」導入による土曜日の有効利用の推進を行うこと、
 また、教育活動の一環として、化学実験および化学教育情報の提供を
 行うことを目的とし、3年前から本実験会を実施し、会員登録いただいた
 方々は高校教員・高校生含め100名にも上ります。
 詳しくはホームページをご覧下さい。
 http://www.bunseki.ac.jp/saturday-labo.html

◆音で聞く化学の情報「化学 one minute 情報」配信開始!
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 
 日本分析化学専門学校がお送りするpodcast。
 one minute chemistryです。
 これから毎月2回、化学に関する情報をお届けいたします。
 ちょっとした時間に化学の豆知識を身につけていってください。
 http://bunseki.seesaa.net/ 

◆ブログ版「せんせの日記」
━━━━━━━━━━━━━
 日本分析化学専門学校の教員が日替わりで日記を綴ります。
 学校の雰囲気、様子を包み隠さずお知らせしていきます!
 http://d.hatena.ne.jp/bunseki/
  
◆本校携帯電話版ホームページに待ち受け画像!! 
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━  
 本校の携帯電話版ホームページに、カレンダー付き待ち受け画像の
 コーナーを設置! 現在9月版を公開中!
 化学に関わる実験器具などを、毎月追加していきます。
 ちょっとマニアックな実験器具の画像を、どうぞお楽しみ下さい!!

 DOCOMO・vodafoneの方
  → http://www.bunseki.ac.jp/i/
 ezweb・TUKAの方
 → http://www.bunseki.ac.jp/ez/

◆道頓堀川は泳げるか?道頓堀川の水質調査
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 上記について、現在、今年8月の結果(第13回目)を公開中です。
 詳しくはホームページをご覧下さい。
 http://www.bunseki.ac.jp/doutonbori.htm

◆「iモード版ホームページ」公開中!
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