微型化學
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微型化學 （英語：Microscale chemistry，通常稱為小規模化學）是化學分析方法，在大學中上得到了廣泛使用教學方法。這種方法通常使用少量的化學物質。儘管許多傳統化學教學都集中在多克製劑上，但毫克級的物質足以用於微型化學。在大學中，使用了現代且昂貴的實驗室玻璃器皿，並且現代方法通常用於檢測和表徵所產生的物質。在學校和南半球的許多國家，小規模的工作都是使用低成本甚至免費的材料進行的。在定性研究中一直有進行小規模研究的地方，但是新的發展可以涵蓋學生可能會遇到的許多化學反應。
歷史[編輯]
現代方法有兩個主要方面。
- 一種是基於這樣的想法，即與一般化學相關的許多實驗（酸和鹼，氧化和還原，電化學等）都可以在更簡單的設備（注射瓶，滴管，注射器，井板，塑料滴管，因此比實驗室中的傳統玻璃器皿便宜，因此可以擴大大班學生的實驗室體驗，並將實驗室工作引入對標準型工作而言裝備不足的機構中。Egerton C. Grey (1928),[1] Mahmoud K. El-Marsafy (1989)[2] 在埃及，Stephen Thompson[3] 在美國以及許多人進行了這一領域的開拓性開發。這些想法的進一步應用是布拉德利（Bradley）在南非設計的Radmaste套件[4] 該套件的目的是使開發中國家在缺少許多地方理所當然的技術服務（電力，自來水）的學校中進行有效的化學實驗。
- 另一個方面是將這種方法引入合成工作，主要是在有機化學中。梅奧（Mayo），派克（Pike）和布徹（Butcher）[5]以及威廉姆森[6]在這裡取得了至關重要的突破，他們證明了沒有經驗的學生能夠以幾十毫克進行有機合成，這項技能以前被認為需要多年的訓練和經驗。這些方法伴隨著一些專用設備的引入，隨後由Breuer對其進行了簡化，而又沒有太大的通用性。[7]
有大量已出版的材料可以幫助引入這種方案，提供有關設備，技術和製備性實驗選擇的建議，並且此類材料的流動正在「化學教育雜誌」的專欄中繼續進行。 」已經運行了多年的「微型實驗室」。與現代投影技術相結合的按比例縮小實驗，開闢了進行總體安全性最高的危險演示講座的可能性。[8]
該方法已在全球範圍內採用。它已成為美國教育界的主要代表，它在英國使用的程度較小，並且在許多國家/地區的機構中使用，對此工作人員充滿熱情。例如，在印度，一些大學和學院現在正在實施小規模化學/微型化學。
優勢[編輯]
- 節省準備時間並清理
- 從源頭減少浪費
- 更安全
- 降低化學物質和設備的成本
- 較小的存儲區
- 減少了對密集通風系統的依賴
- 愉快的工作環境[9]
- 更短的反應時間
- 更多時間進行評估和溝通。
機構[編輯]
- 奧地利 Viktor Obendrauf
- 中國 Zhou Ning-Huai
- 埃及 Mahmoud K. El-Marsafy
- 德國 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
- 馬其頓 Metodija Najdoski
- 墨西哥 Jorge Ibanez, Arturo Fregoso, Carmen Doria, Rosa Maria Mainero, Margarita Hernandez, et al.
- 波蘭 Aleksander Kazubski, Dominika Strutyńska, Łukasz Sporny, Piotr Wróblewski
- 葡萄牙 M. Elisa Maia
- 南非 John Bradley Marie DuToit
- 瑞士 Christer Gruvberg
- 美國
- National Microscale Chemistry Center
- National Small Scale Chemistry Center
- Microscale Gas Chemistry; Bruce Mattson
- Kenneth M. Doxsee
- 泰國 Supawan Tantyanon
- 科威特 Abdulaziz Alnajjar
- 印度 Govt. Victoria College, Palakkad,Kerala
- 英國 Bob Worley, CLEAPSS, Chis LLoyd SSERC
會議[編輯]
第一屆國際微型化學研討會 伊比利亞美洲大學 墨西哥城，2000年5月
第二屆國際微型化學研討會 香港浸會大學 香港，2001年12月13日至15日
第三屆國際微型化學研討會 伊比利亞美洲大學 墨西哥城，2005年5月18日至20日
第四屆國際微型化學研討會 泰國 曼谷，2009年
第五屆國際微型化學研討會 菲律賓 馬尼拉，2010年
第六屆國際微型化學研討會 科威特 科威特城，2011年
第七屆國際微型化學研討會 德國 柏林，2013年
第八屆國際微型化學研討會 墨西哥 墨西哥城，2015年
第九屆國際微型化學研討會 日本 仙台，2017年
第十屆國際微型化學研討會 西北大學 南非[10]
參考資料[編輯]
- ^ Grey, Egerton C. Practical Chemistry by Micro-Methods. Cambridge: W Heffer & Sons Ltd. 1928.
- ^ El-Marsafy, M K. Microscale Chemistry Experimentation. MicrEcol. M.K.El-Marsafy. 1989 [2006-12-30]. （原始內容存檔於2007-09-26）.
- ^ Thompson, S. Small-Scale Chemistry. National Small-Scale Chemistry Centre. Colorado State University. [2006-12-30]. （原始內容存檔於2018-03-07）.
- ^ 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. （原始內容存檔 (PDF)於2017-08-08）.
- ^ 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.
- ^ Williamson, K L. Macroscale and Microscale Organic Experiments. Lexington, Mass: D C Heath. 1989. ISBN 978-0-669-19429-6.
- ^ Breuer, S W. Microscale Practical Organic Chemistry. Lancaster University. 1996.本書的文本可以從作者那裡免費獲得的電子格式。
- ^ MicroMiniSympo06Web. [2006-12-30]. （原始內容存檔於2016-03-14）.
- ^ Aleya, H N. Armchair Chemistry. A programmed Laboratory Manual. New Jersey: Princeton University. 1974.
- ^ 10th International Microscale Chemistry Conference. chemistrysymposium2019.registerevents.co.za. [2019-07-01]. （原始內容存檔於2019-07-01）.
- Obendrauf, V.; Demonstration [1]