Микромасштабная химия (часто называемая мелкомасштабной химией на немецком языке: Chemie im Mikromaßstab ) - это аналитический метод, а также метод обучения, широко используемый в школах и университетах , работая с небольшими количествами химических веществ.. В то время как большая часть традиционного преподавания химии сосредотачивается на многограммовых препаратах, миллиграммы веществ достаточно для химии на микромасштабах. В университетах используется современная и дорогая лабораторная посуда, и очень распространены современные методы обнаружения и характеристики производимых веществ. В школах и во многих странах Южного полушария мелкомасштабная работа осуществляется с использованием недорогих и даже бесплатных материалов. Всегда было место для мелкомасштабной работы в области качественного анализа, но новые разработки могут охватывать большую часть химии, с которой студент может столкнуться.
История [ править ]
В современном подходе есть два основных направления. Один основан на идее, что многие эксперименты, связанные с общей химией (кислоты и основания, окисление и восстановление, электрохимия и т. Д.), Могут быть выполнены с использованием гораздо более простого оборудования (флаконы для инъекций, флаконы с капельницами, шприцы, планшеты с лунками, пластиковые пипетки. ) и поэтому дешевле, чем традиционная стеклянная посуда в лаборатории, что позволяет расширить лабораторный опыт студентов в больших классах и ввести лабораторную работу в учреждения, слишком плохо оборудованные для стандартной работы. Новаторские разработки в этой области были выполнены Эгертоном С. Грей (1928), [1] Махмудом К. Эль-Марсафи (1989) [2] в Египте, Стивеном Томпсоном в США [3]и другие. Дальнейшим применением этих идей стало изобретение Брэдли наборов Radmaste [4] в Южной Африке, предназначенных для проведения эффективных химических экспериментов в развивающихся странах в школах, где отсутствуют технические услуги (электричество, водопровод), которые во многих странах считаются само собой разумеющимися. места. Другое направление - внедрение этого подхода в синтетические работы, в основном в органической химии. Здесь решающий прорыв был достигнут Мэйо, Пайком и Бутчером [5] и Уильямсоном [6].которые продемонстрировали, что неопытные студенты могут выполнять органический синтез с использованием нескольких десятков миллиграммов - навык, который ранее считался требующим многолетнего обучения и опыта. Эти подходы сопровождались внедрением некоторого специализированного оборудования, которое впоследствии Брейер упростил без большой потери универсальности. [7]
Существует множество опубликованных материалов, которые могут помочь во внедрении такой схемы, с советами по выбору оборудования, методик и препаративных экспериментов, и поток такого материала продолжается через колонку в Journal of Chemical Education под названием «The Лаборатория микромасштабов », которая существует уже много лет. Уменьшение масштабов экспериментов в сочетании с современной проекционной технологией открыло возможность проведения лекционных демонстраций самого опасного вида с полной безопасностью. [8]Такой подход принят во всем мире. Он стал широко использоваться в сфере образования в США, в меньшей степени он используется в Великобритании и во многих странах используется в учреждениях, сотрудники которых с энтузиазмом относятся к нему. Например, в Индии мелкомасштабная химия / химия на микроуровне сейчас внедрена в нескольких университетах и колледжах.
Преимущества [ править ]
- Экономит время на подготовку и уборку
- Уменьшает отходы у источника
- Больше безопасности
- Снижение затрат на химические вещества и оборудование
- Меньшая площадь хранения
- Снижение зависимости от систем интенсивной вентиляции
- Приятная рабочая атмосфера [9]
- Более короткое время реакции
- Больше времени на оценку и общение.
Центры [ править ]
- Austria Виктор Обендрауф
- Китай Чжоу Нин-Хуай
- Египет Махмуд К. Эль-Марсафи
- Германия Ангела Кёлер-Круцфельд , Петер Шварц , Вальтрауд Хабелиц-Ткотц , Майкл Тауш, Джон Маккаскилл , Теодор Грофе , Бернд-Генрих Бранд , Грегор фон Борстель, Стефан Маттусек
- Гонконг Winghong Chan
- Исраэль Мордехай Ливне
- Япония Казуко Огино
- Македония Методия Найдоски
- Мексика Хорхе Ибанес, Артуро Фрегосо, Кармен Дориа, Роза Мария Майнеро, Маргарита Эрнандес и др.
- Польша Александр Казубский, Доминика Струтинская, Лукаш Спорный, Петр Врублевский
- Португалия М. Элиза Майя
- ЮАР Джон Брэдли Мари ДюТуа
- Швеция Кристер Грувберг
- США
- Таиланд Супаван Тантянон
- Кувейт Абдулазиз Альнаджар
- Правительство Индии . Колледж Виктории, Палаккад, Керала
- Соединенное Королевство Боб Уорли, CLEAPSS, Chis LLoyd SSERC
Конференции [ править ]
1-й Международный симпозиум по химии на микромасштабах, май 2000 г., Университет Ибероамерикана - Сьюдад-де-Мексико
2-й Международный симпозиум по химии на микромасштабах 13-15 декабря 2001 г., Гонконгский баптистский университет - Гонконг [2]
3-й Международный симпозиум по химии на микромасштабах 18–20 мая 2005 г., Университет Ибероамерикана - Сьюдад-де-Мексико [3] "" "]]]
4-й Международный симпозиум по химии на микромасштабах Бангкок, Таиланд, 2009 г.
5-й Международный симпозиум по химии на микромасштабах, Манила, Филиппины, 2010 г.
6-й Международный симпозиум по химии на микромасштабах, Кувейт, Кувейт, 2011 г.
7-й Международный симпозиум по химии на микромасштабах, Берлин, Германия, 2013 г.
8-й Международный симпозиум по химии на микромасштабах Мехико, Мексика, 2015 г.
9-й Международный симпозиум по химии на микромасштабах Сендай, Япония, 2017 г.
10-й Международный симпозиум по химии на микромасштабах, Северо-Западный университет, Почефструм, Южная Африка [10]
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Грей, Эгертон C (1928). Практическая химия микрометодами . Кембридж: W Heffer & Sons Ltd.
- ^ Эль-Marsafy, MK (1989). «Микромасштабные химические эксперименты» . MicrEcol . MKEl-Marsafy. Архивировано из оригинала на 2007-09-26 . Проверено 30 декабря 2006 .
- ^ Томпсон, С. "Мелкомасштабная химия" . Национальный центр малой химии . Государственный университет Колорадо . Проверено 30 декабря 2006 .
- Перейти ↑ Bradley, JD (1999). «Практическая химия для всех» (PDF) . Pure Appl. Chem . 71 (5): 817–823. DOI : 10,1351 / pac199971050817 . Проверено 30 декабря 2006 .
- ^ Мэйо, DW; RM Pike; СС Мясник (1986). Микромасштабная органическая лаборатория . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-82448-0.
- Перейти ↑ Williamson, KL (1989). Макромасштабные и микромасштабные органические эксперименты . Лексингтон, Массачусетс: округ Колумбия, Хит. ISBN 978-0-669-19429-6.
- Перейти ↑ Breuer, SW (1996). Микромасштабная практическая органическая химия . Ланкастерский университет. Текст книги доступен в электронном формате бесплатно от автора.
- ^ "MicroMiniSympo06Web" . Архивировано из оригинала на 2016-03-14 . Проверено 30 декабря 2006 .
- ^ Алея, HN (1974). Кресло химии. Запрограммированное лабораторное руководство . Нью-Джерси: Принстонский университет.
- ^ "10-я Международная конференция по химии на микроуровне" . chemistrysymposium2019.registerevents.co.za . Проверено 1 июля 2019 .
- Obendrauf, V .; Демонстрация [4]