化学とは？ 大学で学ぶことや就職先は？

化学の概要・理念

地球をはじめ宇宙には数多くの物質が存在します。

化学はあらゆる物質の構造や性質、物質と物質の間で起きる変化や反応について研究する学問です。

自然界に存在するあらゆる物質は原子によって構成されており、元素の種類は92種類、人間によって作り出された元素を合わせても109種類から成り立っています。

元素の組み合わせによって、多彩な物質が構成され、私たちの身の回りに存在しているわけです。

物質は外界の環境に応じて固体・液体・気体と状態が変化します。

この性質を利用して、私たちは物質を粉末として利用したり、液晶として電子機器に搭載したりしているのです。

物質の構造や性質を探求することにより、物質が変化する条件やメカニズムを明らかにするとともに、これまで知られていなかった物質の性質や、新たな物質そのものを発見することを目指します。

こうした化学の研究成果は、私たちが日々利用している日用品や電子機器など、あらゆるところで活用され、社会を便利で豊かなものにすることに貢献しているのです。

化学で学ぶこと

化学の研究領域には「無機化学」「有機化学」「物理化学」「分析化学」があります。

無機化学は光ファイバーや半導体などの研究を支える基礎領域であり、金属やガラスといった無機物について研究します。

有機化学では、プラスチックなどの高分子物質や生命の体にとって重要な役割を果たすアミノ酸といった物質について研究します。

物理化学では、物理学のアプローチによって物質の性質を分析することにより、超伝導物質や触媒技術に関する基礎研究を行います。

分析化学は、物質の組成を計測・解析し、未知の物質を分析するなどの技術を研究する分野です。

それぞれの研究領域において、理論を学ぶだけでなく、実験や実習を通じて仮説が正しいかどうかを立証することも重要です。

他の学問と比べても、実験や実習の機会が多いのが化学の特徴と言えます。

化学の大学での授業科目の例

化学基礎

高校までで学んだ化学を振り返りつつ、大学で学ぶ化学への橋渡しとなる知識について学びます。

計算化学

理論化学を計算によって解明する手法を学び、コンピュータを用いた解析の方法などを研究します。

分析構造解析

高分子材料、有機化合物、無機化合物の構造解析を行う手法を学ぶとともに、必要な技能を習得します。

放射化学

天然放射性同位体および人工放射性同位体について、性質や化学反応について研究します。

化学実験

実験の基本的な動作や手法、分析方法について習得し、専門領域の研究を進める基礎を築きます。

化学のレポート・テーマの例

化学におけるレポートは大きく分けて文献調査と実験レポートの2つがあります。

文献調査は過去の論文を読むことを通じて得た知識をまとめ、整理することを目的としています。

実験レポートは実験の過程や結果について報告し、考察を述べるためのものです。

• ・酸化物系蓄光材料を用いた光触媒システム
• ・シリルフラーレンの合成とアニオン化
• ・ホウ素またはカルシウム含有炭素系カラム充填剤による糖類の分離特性
• ・液液界面におけるボロノフェニルアラニンのイオン移動
• ・水道水中に含まれる消毒副生成物について

化学と関連する学問

化学は基礎科学にあたる学問であり、他の学問領域へと応用・発展されています。

物理化学においては、物理学の手法を用いて物質の性質を解明していくことから、物理学と深い関連があります。

科学で得た知見や研究成果は工学の各分野で応用され、新たな技術や製品の開発に役立てられています。

とくに材料化学や高分子化学では、工学系統の応用化学分野と親和性が高い研究が行われています。

物質の性質を解明しているという点においては、化学は薬学の基礎でもあるため、薬学とも関連する学問といえます。

化学を学んで就職に有利な業界・仕事

化学系の学部においては学部生の9割程度が修士課程へと進み、さらに2割程度が博士課程へと進むのが一般的ですので、学部での4年間と修士課程を含めた6年間を終えたのち、就職するケースが最も多いと言えます。

化学を学んで就職に有利になる業界としては、総合化学メーカーや化粧品開発会社、製薬会社、農薬開発会社などが挙げられます。

こうした業界で研究開発職に就くためには、大学で化学を学んできたことが必須条件となります。

また、特許庁や企業において知的財産を扱う仕事や、化学の知識が必要な営業職やコンサルタントといった、研究以外の道で活躍する方法もあります。

中学理科や高校化学の教員になる場合にも、化学の知識を活かせるでしょう。

就職においては応用研究が主となる工学系の学問に注目が集まりやすい傾向がありますが、化学のような基礎研究が重要であることに変わりはなく、化学の知識を活かして活躍できるフィールドは数多くあると言えます。

化学の知識は人生でどう役立つ？

私たちの身の回りには、化学の発見や研究成果を応用した技術が至るところで使われています。

新しい技術が登場し普及していくとき、根本的な仕組みが分からないと恐怖心を抱いたり、拒否反応を示したりしてしまいがちです。

化学の専門的な知識を得ることによって、こうした新しい技術にどのような物質の性質が応用されているのかが分かるようになりますので、より客観的・科学的な視点から冷静に対処することができるでしょう。

また、化学の実験や実習では、常に予想通りの結果が得られるとは限りません。

ときには実験が難航し、暗礁に乗り上げてしまうようなこともあるでしょう。

仮説を立てて検証し、正しいと確信したことを粘り強く追究する姿勢も、化学の実験を通じて学ぶことができるはずです。