一般大学生が色々やるブログ

いろいろなことを書いています

地理Bまとめ⑤ - 日本の工業

日本の工業の推移

高度経済成長期(1955~1973年)

京浜、中京、阪神三大工業地帯に重化学工業

神奈川、愛知、大阪に集中→太平洋ベルト

1970年代(1973,1979年)のオイルショック

鉄鋼、石油化学→機械類、自動車、ICなど加工組立型産業

物量的に大量の原料を必要としない産業に変化

さらに空港や高速道路の整備→内陸部、日本海側、地方にも工場進出

1990年代以降

最近の不況や企業の海外進出→産業の空洞化

第2次産業就業者割合の減少

工業地帯

三大工業地帯

京浜(東京、神奈川周辺)

機械、印刷、出版など

中京(愛知周辺)

自動車工業が最も盛ん(豊田)

陶磁器などの軽工業と繊維工業

四日市石油化学コンビナート

阪神(大阪、神戸周辺)

古くから繊維工業に特色がある

近年は鉄鋼、石油化学といった重化学工業

内陸部に中小企業が多い

その他の工業地帯

北海道南西部(札幌周辺)

製紙・パルプ、乳製品、ビール、鉄鋼など

北陸(新潟、富山、石川、福井)

絹織物、石油化学、製薬、肥料、
金属製品(富山:アルミサッシ)

水力発電による豊富な電力が有利な条件になった

常磐(福島、茨城)

いわき、日立が代表的な都市

日立(茨城):日立製作所→電気機械、電気器具

セメント、肥料、電気器具

セメントは茨城に多い

鹿島(茨城南部の臨海地帯)

石油化学、鉄鋼、火力発電所など

京葉(千葉の東京湾岸)

鉄鋼、石油化学などの重化学工業

市原市石油化学コンビナートは国内最大規模→石油化学の割合がとても高い

北関東(神奈川、東京の内陸部、埼玉、群馬、栃木)

自動車、電機・電子製品、食料品工業

東海(静岡、京阪と中京の間、東海道線に沿った都市)

製紙、楽器・オートバイ(ヤマハ)、自動車、化学、電機、金属など

瀬戸内(中国、四国地方の臨海部)

高度成長期に化学、鉄鋼、自動車、造船などが急上昇

山口にはセメントが多い

北九州(福岡周辺)

八幡製鉄所の発祥地→鉄鋼業盛ん

福岡にセメントが多く全体的にもガラス・セメントが多い

素材の供給(中間製品)が主

近年衰退→似たものだとアメリカ北東部 フロストベルト(スノーベルト、ラストベルト)

 

高校の課題研究テーマが決まらない人向け 「カラメル化」について

高校生の研究テーマで使えるカラメル化について紹介したいと思います。

 

カラメル化とは何か

 

カラメル化とは、糖類を加熱した時に起きる複雑な酸化反応のことです。

 

糖類を180℃で加熱すると脱水や酸化を経て褐色物質であるカラメルが生成します。

 

糖の種類によってカラメル化が起こる温度は異なります。

 

反応が複雑なので反応機構はまだよくわかっておらず、重合したフランや4分子脱水したグルコースが含まれると考えられています。

f:id:coronene:20210315165008p:plain

 ↑カラメルの推定構造

キャラメル - Wikipediaフリー百科事典『ウィキペディアWikipedia)』から引用

 

 

f:id:coronene:20210611200753j:plain

↑フルクトース を加熱してできたカラメルを水に溶かしたもの

 

 

似たような反応にメイラード反応というものがあります。こちらは糖だけの反応ではなく、糖とアミノ酸を加熱した時に起きる反応です。

 

カラメル化をテーマにする利点

  1. 必要な材料が主に糖類のみ
  2. あまり知られていない
  3. 反応が複雑でわからないことが多い

の3つを挙げました。

 

1.必要な材料が主に糖類のみ

 

前述したように、カラメル化は糖の反応なので、加熱器具と糖があればできるのです。

 

ほとんどの高校は糖類くらいはあるはずなので、材料が無いからすぐにはできないといったことにはならないでしょう。

 

また、糖類は他の化学薬品と比べて安価で安全であるところもポイントです。

 

2.あまり知られていない

 

コーラなどの成分表に「カラメル色素」という表記を見たことありませんか。

 

名前からもわかるとおり、これはカラメル化を用いて製造される着色料です。

 

カラメル色素は知っていても、カラメル化という反応自体は知らない方も多いのではないでしょうか。

 

意外と知られていないんですよね。

 

そのおかげで高校生レベルの研究が少なく内容が被りにくいです。

 

一応SSH生徒研究発表会やJSECで賞を取ったりと、大きな成果を上げている研究もあります。あることにはあるのですが普通に課題研究を調べる際には出てこなかったでしょう。

 

3.反応が複雑でわからないことが多い

 

これも前述していますが、カラメル化は様々な反応が起きており、反応機構はよくわかっていません。

 

これはまだ研究されていない事柄が多いとも考えられ、まだまだできることがたくさんあることを示しています。

 

先行研究がない研究をやりたい、という方にはぴったりだと思いますよ。

 

研究例

 

私個人が知っている/考えた研究例を挙げたいと思います。

 

1.糖アルコールはカラメル化するのか

 

糖アルコールというのはアルドースやケトースのカルボニル基が還元された糖のことで、カラメル化しないといわれています。

参照:糖アルコール - Wikipedia

 

例えばガムに入っているキシリトールなんかが有名でしょう。

 

しかし、糖アルコールを加熱するとカラメルのような物質が生成したという研究結果があったのです。

 

それが、京都府立桃山高等学校の「糖アルコールはキャラメル化を起こすのか」という研究です。

 

以下に研究の考察の一部を引用しています。

 

是非リンク先で研究の全容も確認してみて下さい。

「加熱してもキャラメル化しないといわれている糖アルコールが今回の実験で色が変わり甘いにおいがしたため、糖アルコールもキャラメル化するのではないか」

出典:http://www.kyoto-be.ne.jp/momoyama

hs/mt/ssh/pdf/H26youshisyuu.pdf

 

もしカラメル化するのであればカラメル化する条件を、やっぱりカラメル化しないのであればなぜカラメル化しないのかを調べてみるといいと思います。

 

カラメル化するのかしないのかはっきりせず、しないとしても何故しないのかもわかりませんからね。

 

この研究の欠点を挙げるなら、糖アルコールがほとんどの高校にはないというところでしょう。やるなら取り寄せてもらうしかありません。

 

 

2.カラメル化の反応速度について

 

英語版のwikipediaには、カラメル化は酸性条件下か塩基性条件下で反応速度が加速されるとの記載がありました。

参照:Caramelization - Wikipedia

 

なので酸性度を変えてやることでどれだけ反応速度が上がるかを調べる実験ができそうです。

普通に考えるとphが中性から離れているほど反応速度が速くなりそうです。)

 

また、糖蜜などのカラメル化では、糖に含まれる不純物が反応速度を加速させるとも記載されていました。

 

おそらく糖蜜に含まれる何かが影響しているのでしょう。

 

そこで調べてみると、糖蜜には金属イオンが多く含まれていることと、金属イオンもカラメル化反応を促進することがわかりました。

 

金属イオンと糖を混合させ、水に溶かして加熱し何度でカラメル化するのかを調べることができればいけそうです。

 

加熱する方法について、1番好ましいのは油浴です。油浴なら温度を一定にしやすいのでどの温度でカラメル化したかを決めやすいからです。油浴が無い場合はガスバーナーやガスコンロを使って加熱し、うまいこと温度を測りましょう。あるいは電子レンジでもいいでしょうね。

 

金属イオンが影響しているとして、もし温度に差異が生じるのならばイオン半径が関係していると思います。当然ながら他にも要因はあるでしょう。

 

また、糖の種類を変えてみたり、なんなら複数の糖を混合してやってみたり、糖と金属イオンの比率を変えてみたりといろいろできそうです。

 

 

どの実験にも言えるのですが、どういう状態になったときにカラメル化が起きた(または完了した)と定義することが重要です。

 

 

 

 

ここで挙げた例は先行研究がどこかにある可能性があるので、研究を行いたい人は先行研究をよく調べてから行ったほうがいいです。

 

まとめ

 カラメル化はまだまだ研究できるテーマが残っていると思うので是非研究テーマに選んでみてください。

地理Bまとめ④ - 工場の立地条件による工業の分類

 

 

原料指向型工業

 

重量減損原料を使用するので、製品化すると重量が減少し輸送費も減少する。
なのでできるだけ輸送費を減らすために原料産地付近に立地する。

 

鉄鋼、非鉄金属、紙・パルプ、セメント、陶磁器などが当てはまる。

 

例えばセメント工業の場合

 

セメントの原料がよく取れるカルスト台地がある山口県には特に集中して立地している。

 

同様に、カルストで有名なスロベニアや中国のコイリンでもセメント工業が盛ん。

 

用水指向型工業

 

大量の工業用水を使用するので、水が得やすく大都市などの市場に近い場所に立地する。

 

鉄鋼、紙・パルプ、化学繊維、IC、醸造などが当てはまる。

 

 

電力指向型工業

 

大量の電力を使用するので、安価な電力を得られる水力発電所のある内陸地に立地する。

アルミニウム、化学肥料が当てはまる。

 

  • アルミニウム工場
    昔はアルミニウム電解工場が多く立地していたが、電力料金の高騰により2014年に国内の電解工場は無くなった。今は少ない電力で生産できるリサイクルが主流。

 

市場指向型工業

 

水などの普遍的な原料を使用し、製品重量が大きい、または市場の情報や流行を重視するので、大都会など消費地周辺に立地する。

 

原料の大半がどこでも得られる水であるビール、清涼飲料水や、情報や流行がもとになる印刷・出版、高級衣服が当てはまる。

※ミネラルウォーターの場合は良質な水が得られる採水地に立地する。

 

臨海指向型工業

 

海外からの輸入原料に依存するので、輸入する港に近い臨海部に立地する。

鉄鋼、石油精製・石油化学が当てはまる。

 

化学繊維も大量の水と原料の石油が得やすい臨海部に立地することがある。

 

 

臨空港指向型工業

 

軽い、小さい、単価が高いものを作るので、製品に対する輸送費の割合が小さくなる。なので輸送に便利な高速道路、空港付近に立地する。

 

IC、半導体などのエレクトロニクス製品が当てはまる。

 

集積指向型工業

部品の総数が多いので、工場を集積させることで効率が良くなる。

 

自動車工業が主な例

 

愛知、静岡などに立地する。

 

 

地理Bまとめ③ 東南アジア・南アジアの農業

東南アジアの農業の特徴

小規模で労働集約型、つまり労働生産性が低く土地生産性が高い

 

代表的な農作物

 

稲作

ベトナム

メコン川流域(ベトナム最南部~ベトナムの上のカンボジア

メコン川にはメコンデルタによる肥沃な大地がある

商業的な稲作が盛んで米の輸出量が多い(3位,2018)

 

タイ

チャオプラヤ川流域

商業的な稲作が盛んで米の輸出量が多い(2位,2018)

ミャンマー

エーヤワディー川流域(エーヤワディーデルタ)

 

天然ゴム

タイ

チャオプラヤ川

生産量輸出量ともに1位(2018)

ベトナムカンボジア

メコン川

マレーシア

もともと生産量1位だったが油やしに転換が進んでいる

インドネシア

生産量輸出量ともに2位(2018)

 

油やし(パーム油)のプランテーション

タイ、マレーシア(天然ゴムから転換が進む)、インドネシア
インドネシアとマレーシアの生産量が世界の85%を占める。

ココヤシ(コプラ)→ココナッツオイル

フィリピン、インドネシアなど
フィリピンとインドネシアの生産量が世界の70%を占める。

バナナ

タイ、インドネシア、フィリピン
日本のバナナ輸入先の8割がフィリピン (残りの2割の大部分はエクアドル
生産量はインドネシア3位、フィリピン6位であり、1位2位のインド中国が世界の35%を占める。

 

コーヒー豆(エチオピア原産)

ベトナムインドネシア
生産、輸出ともにベトナム2位、インドネシア4位

プライバシーポリシー

広告の配信について

当サイトは第三者配信の広告サービス「Googleアドセンス」を利用する予定です。

広告配信事業者は、ユーザーの興味に応じた広告を表示するために「Cookie(クッキー)」を使用することがあります。

Cookieを無効にする設定およびGoogleアドセンスに関して、詳しくはこちら https://www.google.co.jp/policies/technologies/ads/

をクリックしてください。

三者がコンテンツおよび宣伝を提供し、訪問者から直接情報を収集し、訪問者のブラウザにCookie(クッキー)を設定したりこれを認識したりする場合があります。

アクセス解析ツールについて

当サイトでは、Googleによるアクセス解析ツール「Googleアナリティクス」を利用しています。

このGoogleアナリティクスはトラフィックデータの収集のためにCookieを使用しています。

このトラフィックデータは匿名で収集されており、個人を特定するものではありません。

この機能はCookieを無効にすることで収集を拒否することが出来ますので、お使いのブラウザの設定をご確認ください。

この規約に関して、詳しくはこちら https://www.google.com/analytics/terms/jp.html

をクリックしてください。

当サイトへのコメントについて

当サイトでは、スパム・荒らしへの対応として、コメントの際に使用されたIPアドレスを記録しています。

これはブログの標準機能としてサポートされている機能で、スパム・荒らしへの対応以外にこのIPアドレスを使用することはありません。

当サイトでは、次の各号に掲げる内容を含むコメントは管理人の裁量によって承認せず、削除する事があります。

 

・特定の自然人または法人を誹謗し、中傷するもの。

・極度にわいせつな内容を含むもの。

・禁制品の取引に関するものや、他者を害する行為の依頼など、法律によって禁止されている物品、行為の依頼や斡旋などに関するもの。

・その他、公序良俗に反し、または管理人によって承認すべきでないと認められるもの。

免責事項

当サイトで掲載している画像の著作権・肖像権等は各権利所有者に帰属致します。権利を侵害する目的ではございません。

記事の内容や掲載画像等に問題がございましたら、各権利所有者様本人が直接メールでご連絡下さい。確認後、対応させて頂きます。

当サイトからリンクやバナーなどによって他のサイトに移動された場合、移動先サイトで提供される情報、サービス等について一切の責任を負いません。

当サイトのコンテンツ・情報につきまして、可能な限り正確な情報を掲載するよう努めておりますが、誤情報が入り込んだり、情報が古くなっていることもございます。

当サイトに掲載された内容によって生じた損害等の一切の責任を負いかねますのでご了承ください。

運営者:coronene

初出掲載:2021年1月10日