Микромасштабная химия
Микромасштабная химия (часто называемая мелкомасштабной химией , по-немецки: Chemie im Mikromaßstab ) — это аналитический метод , а также метод обучения , широко используемый в школе и на университетском уровне, работающий с небольшими количествами химических веществ . Хотя большая часть традиционного преподавания химии сосредоточена на многограммовых препаратах, для микромасштабной химии достаточно миллиграммов веществ. В университетах используется современная и дорогая лабораторная посуда, а современные методы обнаружения и определения характеристик получаемых веществ очень распространены. В школах и во многих странах Южного полушария ведется мелкомасштабная работа с дешевым и даже бесплатным материалом. анализе всегда было место для мелкомасштабной работы В качественном , но новые разработки могут охватывать большую часть химии, с которой, вероятно, столкнется студент.
История
[ редактировать ]Существует два основных направления современного подхода. Один основан на идее, что многие эксперименты, связанные с общей химией (кислоты и основания, окисление и восстановление, электрохимия и т. д.), можно проводить на гораздо более простом оборудовании (флаконы для инъекций, флаконы-капельницы, шприцы, луночные планшеты, пластиковые пипетки). ) и, следовательно, дешевле, чем традиционная стеклянная посуда в лаборатории, что позволяет расширить лабораторный опыт студентов в больших классах и внедрить лабораторную работу в учреждениях, слишком плохо оборудованных для работы стандартного типа. Новаторские разработки в этой области были осуществлены Эгертоном К. Греем (1928 г.), [1] Махмуд К. Эль-Марсафи (1989) [2] в Египте, Стивен Томпсон в США [3] и другие. Дальнейшим применением этих идей стала разработка Брэдли комплектов Radmaste. [4] в Южной Африке, призванный сделать возможными эффективные химические эксперименты в развивающихся странах в школах, где отсутствуют технические услуги (электричество, водопровод), которые во многих местах считаются само собой разумеющимися.Другое направление — внедрение этого подхода в синтетические работы, главным образом в органическую химию. Здесь решающий прорыв был достигнут Мэйо, Пайком и Батчером. [5] и Уильямсон [6] которые продемонстрировали, что неопытные студенты способны осуществлять органический синтез с использованием нескольких десятков миллиграммов - навык, который, как считалось ранее, требовал лет обучения и опыта. Эти подходы сопровождались внедрением некоторого специализированного оборудования, которое впоследствии было упрощено Брейером без большой потери универсальности. [7]
Существует большое количество опубликованных материалов, которые могут помочь во внедрении такой схемы, давая советы по выбору оборудования, методов и препаративных экспериментов, и поток таких материалов продолжается через колонку в Журнале химического образования под названием «The Journal of Chemical Education». Микромасштабная лаборатория», существующая уже много лет.Сокращение масштабов экспериментов в сочетании с современными проекционными технологиями открыло возможность проведения лекционных демонстраций самого опасного вида в полной безопасности. [8] Этот подход был принят во всем мире. Он стал широко использоваться в сфере образования в США, в меньшей степени используется в Великобритании и во многих странах в учреждениях, сотрудники которых с энтузиазмом относятся к нему. Например, в Индии мелкомасштабная химия/микромасштабная химия сейчас реализуется в нескольких университетах и колледжах.
Преимущества
[ редактировать ]- Экономит время на подготовку и уборку
- Снижает количество отходов у источника
- Больше безопасности
- Снижение затрат на химические вещества и оборудование
- Меньшая площадь хранения
- Снижение зависимости от систем интенсивной вентиляции.
- Приятная рабочая атмосфера [9]
- Сокращение времени реакции
- Больше времени для оценки и общения.
Центры
[ редактировать ]- Австрия Виктор Обендрауф
- Китай Чжоу Нин-Хуай
- Египет Махмуд К. Эль-Марсафи
- Германия Ангела Келер-Крюцфельд , Питер Шварц , Вальтрауд Хабелитц-Ткоц , Михаэль Тауш, Джон Маккаскилл , Теодор Грофе , Бернд-Генрих Бранд , Грегор фон Борстель, Стефан Маттусек
- Гонконг Винхонг Чан
- Исраэль Мордехай Ливне
- Япония Казуко Огино
- Македония Методия Найдоски
- Мексика Хорхе Ибаньес, Артуро Фрегосо, Кармен Дориа, Роза Мария Майнеро, Маргарита Эрнандес и др.
- Польша Александр Казубский, Доминика Струтиньска, Лукаш Спорный, Петр Врублевский
- Португалия М. Элиза Майя
- Южная Африка Джон Брэдли Мари Дютуа
- Швеция Кристер Грувберг
- олень
- Таиланд Супаван Тантьянон
- Кувейт Абдулазиз Альнаджар
- Индии Правительство . Колледж Виктории, Палаккад, Керала
- Великобритания Боб Уорли, CLEAPSS, Чис Ллойд SSERC
Конференции
[ редактировать ]1-й Международный симпозиум по микромасштабной химии Май 2000 г., Ибероамериканский университет, Мехико.
2-й Международный симпозиум по микромасштабной химии 13 – 15 декабря 2001 г., Гонконгский баптистский университет – Гонконг [2]
3-й Международный симпозиум по микромасштабной химии 18–20 мая 2005 г., Ибероамериканский университет – Сьюдад-де-Мексико [3] """]]]
4-й Международный симпозиум по микромасштабной химии, Бангкок, Таиланд, 2009 г.
5-й Международный симпозиум по микромасштабной химии, Манила, Филиппины, 2010 г.
6-й Международный симпозиум по микромасштабной химии , город Кувейт, Кувейт, 2011 г.
7-й Международный симпозиум по микромасштабной химии Берлин, Германия, 2013 г.
8-й Международный симпозиум по микромасштабной химии Мехико, Мексика, 2015 г.
9-й Международный симпозиум по микрохимии Сендай, Япония, 2017 г.
10-й международный симпозиум по микромасштабной химии, Северо-Западный университет, Почефструм, Южная Африка, 2019 г. [10]
11-й международный симпозиум по микромасштабной химии. Онлайн, Великобритания, 2021 г. [11]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Грей, Эгертон С. (1928). Практическая химия микрометодами . Кембридж: W Heffer & Sons Ltd.
- ^ Эль-Марсафи, МК (1989). «Микромасштабные химические эксперименты» . МикроЭкол . МКЭл-Марсафи. Архивировано из оригинала 26 сентября 2007 г. Проверено 30 декабря 2006 г.
- ^ Томпсон, С. «Малая химия» . Национальный центр малой химии . Государственный университет Колорадо . Проверено 30 декабря 2006 г.
- ^ Брэдли, доктор юридических наук (1999). «Практическая химия для всех» (PDF) . Чистое приложение. Хим . 71 (5): 817–823. дои : 10.1351/pac199971050817 . Проверено 30 декабря 2006 г.
- ^ Мэйо, Д.В.; Р. М. Пайк; СС Мясник (1986). Микромасштабная органическая лаборатория . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-471-82448-0 .
- ^ Уильямсон, КЛ (1989). Макромасштабные и микромасштабные органические эксперименты . Лексингтон, Массачусетс: округ Колумбия, Хит. ISBN 978-0-669-19429-6 .
- ^ Брейер, SW (1996). Микромасштабная практическая органическая химия . Ланкастерский университет. Текст книги доступен в электронном формате бесплатно от автора.
- ^ «МикроМиниСимпо06Веб» . Архивировано из оригинала 14 марта 2016 г. Проверено 30 декабря 2006 г.
- ^ Алея, HN (1974). Кресло Химия. Программированное лабораторное руководство . Нью-Джерси: Принстонский университет.
- ^ «10-я Международная конференция по микромасштабной химии» . chemistrysymposium2019.registerevents.co.za . Проверено 1 июля 2019 г.
- Обендрауф, В.; Демонстрация [4]