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微型化学

微型化学 （英语：Microscale chemistry，通常称为小规模化学）是化学分析方法，在大学中上得到了广泛使用教学方法。这种方法通常使用少量的化学物质。尽管许多传统化学教学都集中在多克制剂上，但毫克级的物质足以用于微型化学。在大学中，使用了现代且昂贵的实验室玻璃器皿，并且现代方法通常用于检测和表征所产生的物质。在学校和南半球的许多国家，小规模的工作都是使用低成本甚至免费的材料进行的。在定性研究中一直有进行小规模研究的地方，但是新的发展可以涵盖学生可能会遇到的许多化学反应。

历史

现代方法有两个主要方面。

  • 一种是基于这样的想法，即与一般化学相关的许多实验（酸和碱，氧化和还原，电化学等）都可以在更简单的设备（注射瓶，滴管，注射器，井板，塑料滴管，因此比实验室中的传统玻璃器皿便宜，因此可以扩大大班学生的实验室体验，并将实验室工作引入对标准型工作而言装备不足的机构中。Egerton C. Grey (1928),[1] Mahmoud K. El-Marsafy (1989)[2] 在埃及，Stephen Thompson[3] 在美国以及许多人进行了这一领域的开拓性开发。这些想法的进一步应用是布拉德利（Bradley）在南非设计的Radmaste套件[4] 该套件的目的是使发展中国家在缺少许多地方理所当然的技术服务（电力，自来水）的学校中进行有效的化学实验。
  • 另一个方面是将这种方法引入合成工作，主要是在有机化学中。梅奥（Mayo），派克（Pike）和布彻（Butcher）[5]以及威廉姆森[6]在这里取得了至关重要的突破，他们证明了没有经验的学生能够以几十毫克进行有机合成，这项技能以前被认为需要多年的训练和经验。这些方法伴随着一些专用设备的引入，随后由Breuer对其进行了简化，而又没有太大的通用性。[7]

有大量已出版的材料可以帮助引入这种方案，提供有关设备，技术和制备性实验选择的建议，并且此类材料的流动正在“化学教育杂志”的专栏中继续进行。 ”已经运行了多年的“微型实验室”。与现代投影技术相结合的按比例缩小实验，开辟了进行总体安全性最高的危险演示讲座的可能性。[8]

该方法已在全球范围内采用。它已成为美国教育界的主要代表，它在英国使用的程度较小，并且在许多国家/地区的机构中使用，对此工作人员充满热情。例如，在印度，一些大学和学院现在正在实施小规模化学/微型化学。

优势

  • 节省准备时间并清理
  • 从源头减少浪费
  • 更安全
  • 降低化学物质和设备的成本
  • 较小的存储区
  • 减少了对密集通风系统的依赖
  • 愉快的工作环境[9]
  • 更短的反应时间
  • 更多时间进行评估和沟通。

机构

  • 奥地利 Viktor Obendrauf
  • 中国 Zhou Ning-Huai
  • 埃及 Mahmoud K. El-Marsafy
  • 德国 Angela Koehler-Kruetzfeld, Peter Schwarz, Waltraud Habelitz-Tkotz, Michael Tausch, John McCaskill, Theodor Grofe, Bernd-Heinrich Brand, Gregor von Borstel, Stephan Mattusek
  • 香港 Winghong Chan
  • 以色列l Mordechai Livneh
  • 日本 Kazuko Ogino
  • 马其顿 Metodija Najdoski
  • 墨西哥 Jorge Ibanez, Arturo Fregoso, Carmen Doria, Rosa Maria Mainero, Margarita Hernandez, et al.
  • 波兰 Aleksander Kazubski, Dominika Strutyńska, Łukasz Sporny, Piotr Wróblewski
  • 葡萄牙 M. Elisa Maia
  • 南非 John Bradley Marie DuToit
  • 瑞士 Christer Gruvberg
  • 美国
    • National Microscale Chemistry Center
    • National Small Scale Chemistry Center
    • Microscale Gas Chemistry; Bruce Mattson
    • Kenneth M. Doxsee
  • 泰国 Supawan Tantyanon
  • 科威特 Abdulaziz Alnajjar
  • 印度 Govt. Victoria College, Palakkad,Kerala
  • 英国 Bob Worley, CLEAPSS, Chis LLoyd SSERC

会议

第一届国际微型化学研讨会 伊比利亚美洲大学 墨西哥城，2000年5月

第二届国际微型化学研讨会 香港浸会大学 香港，2001年12月13日至15日

第三届国际微型化学研讨会 伊比利亚美洲大学 墨西哥城，2005年5月18日至20日

第四届国际微型化学研讨会 泰国 曼谷，2009年

第五届国际微型化学研讨会 菲律宾 马尼拉，2010年

第六届国际微型化学研讨会 科威特 科威特城，2011年

第七届国际微型化学研讨会 德国 柏林，2013年

第八届国际微型化学研讨会 墨西哥 墨西哥城，2015年

第九届国际微型化学研讨会 日本 仙台，2017年

第十届国际微型化学研讨会 西北大学 南非[10]

参考资料

  1. ^ Grey, Egerton C. Practical Chemistry by Micro-Methods. Cambridge: W Heffer & Sons Ltd. 1928. 
  2. ^ El-Marsafy, M K. Microscale Chemistry Experimentation. MicrEcol. M.K.El-Marsafy. 1989 [2006-12-30]. （原始内容存档于2007-09-26）. 
  3. ^ Thompson, S. Small-Scale Chemistry. National Small-Scale Chemistry Centre. Colorado State University. [2006-12-30]. （原始内容存档于2018-03-07）. 
  4. ^ Bradley, J D. Hands-on practical chemistry for all (PDF). Pure Appl. Chem. 1999, 71 (5): 817–823 [2006-12-30]. doi:10.1351/pac199971050817. （原始内容存档 (PDF)于2017-08-08）. 
  5. ^ Mayo, D W; R M Pike; S S Butcher. Microscale Organic Laboratory . New York, NY: John Wiley & Sons. 1986. ISBN 978-0-471-82448-0. 
  6. ^ Williamson, K L. Macroscale and Microscale Organic Experiments . Lexington, Mass: D C Heath. 1989. ISBN 978-0-669-19429-6. 
  7. ^ Breuer, S W. Microscale Practical Organic Chemistry. Lancaster University. 1996. 本书的文本可以从作者那里免费获得的电子格式。
  8. ^ MicroMiniSympo06Web. [2006-12-30]. （原始内容存档于2016-03-14）. 
  9. ^ Aleya, H N. Armchair Chemistry. A programmed Laboratory Manual. New Jersey: Princeton University. 1974. 
  10. ^ 10th International Microscale Chemistry Conference. chemistrysymposium2019.registerevents.co.za. [2019-07-01]. （原始内容存档于2019-07-01）. 
  • Obendrauf, V.; Demonstration [1]
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