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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

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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

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  • 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

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  • 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

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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

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  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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