Mikroskala kemi

Mikroskalig kemi (ofta kallad småskalig kemi , på tyska: Chemie im Mikromaßstab ) är en analysmetod och även en undervisningsmetod som ofta används i skolan och på universitetsnivå , där man arbetar med små mängder kemiska ämnen . Medan mycket av den traditionella kemiundervisningen kretsar kring flergramspreparat, räcker det med milligram av ämnen för mikroskalekemi. På universiteten används moderna och dyra labbglasvaror och moderna metoder för upptäckt och karakterisering av de producerade ämnena är mycket vanliga. I skolor och i många länder på södra halvklotet sker småskaligt arbete med lågkostnad och till och med kostnadsfritt material. Det har alltid funnits en plats för småskaligt arbete inom kvalitativ analys, men den nya utvecklingen kan omfatta mycket av den kemi som en student sannolikt kommer att möta.

Historia

Det finns två huvuddelar i det moderna tillvägagångssättet. Det ena bygger på tanken att många av de experiment som är förknippade med allmän kemi (syror och baser, oxidation och reduktion, elektrokemi, etc.) kan utföras i mycket enklare utrustning (injektionsflaskor, droppflaskor, sprutor, brunnsplattor, plastpipetter ) och därför billigare än de traditionella glasvarorna i ett laboratorium, vilket gör det möjligt att utöka laboratorieerfarenheterna för studenter i stora klasser och att införa laboratoriearbete i institutioner som är alltför dåligt utrustade för standardarbete. Banbrytande utveckling inom detta område utfördes av Egerton C. Gray (1928), Mahmoud K. El-Marsafy (1989) i Egypten, Stephen Thompson i USA och andra. En ytterligare tillämpning av dessa idéer var Bradleys utarbetande av Radmaste-kit i Sydafrika, utformade för att möjliggöra effektiva kemiska experiment i utvecklingsländer i skolor som saknar tekniska tjänster (el, rinnande vatten) som tas för givet på många ställen. Den andra delen är införandet av detta tillvägagångssätt i syntetiskt arbete, främst inom organisk kemi. Här uppnåddes det avgörande genombrottet av Mayo, Pike och Butcher och av Williamson som visade att oerfarna elever kunde utföra organiska synteser på några tiotals milligram, en färdighet som tidigare ansågs kräva år av träning och erfarenhet. Dessa tillvägagångssätt åtföljdes av introduktionen av viss specialiserad utrustning, som sedan förenklades av Breuer utan stor förlust av mångsidighet.

Det finns en hel del publicerat material tillgängligt för att hjälpa till med införandet av ett sådant system, som ger råd om val av utrustning, tekniker och förberedande experiment och flödet av sådant material fortsätter genom en kolumn i Journal of Chemical Education som heter ' The Microscale Laboratory' som har varit igång i många år. Nedskalning av experiment, i kombination med modern projektionsteknik, öppnade för möjligheten att genomföra föreläsningsdemonstrationer av det mest riskfyllda slaget i total säkerhet. Tillvägagångssättet har antagits över hela världen. Det har blivit en stor närvaro på utbildningsscenen i USA, det används i mindre utsträckning i Storbritannien och det används i många länder på institutioner med personal som är entusiastisk över det. Till exempel, i Indien, implementeras nu småskalig kemi/mikroskalkemi på ett fåtal universitet och högskolor.

Fördelar

• Sparar tid för förberedelser och rensa bort
• Minskar avfall vid källan
• Mer säkerhet
• Lägre kostnader för kemiska ämnen och utrustning
• Mindre förvaringsutrymme
• Minskat beroende av intensiva ventilationssystem
• Trevlig arbetsmiljö
• Kortare reaktionstider
• Mer tid för utvärdering och kommunikation.

Centers

• Österrike Viktor Obendrauf
• Kina Zhou Ning-Huai
• Egypten Mahmoud K. El-Marsafy
• Tyskland Angela Koehler-Kruetzfeld , Peter Schwarz , Waltraud Habelitz-Tkotz , Michael Tausch, John McCaskill , Theodor Grofe , Bernd-Heinrich Brand , Gregor von Borstel, Stephan Mattusek
• Hong Kong Winghong Chan
• Israel Mordechai Livneh
• Japan Kazuko Ogino
• Makedonien Metodija Najdoski
• Mexiko Jorge Ibanez, Arturo Fregoso, Carmen Doria, Rosa Maria Mainero, Margarita Hernandez, et al.
• Polen Aleksander Kazubski, Dominika Strutyńska, Łukasz Sporny, Piotr Wróblewski
• Portugal M. Elisa Maia
• Sydafrika John Bradley Marie DuToit
• Sverige Christer Gruvberg
• USA
  • [1] National Microscale Chemistry Center
  • USA National Small Scale Chemistry Center
  • USA Microscale Gas Chemistry; Bruce Mattson
  • Kenneth M. Doxsee
• Thailand Supawan Tantyanon
• Kuwait Abdulaziz Alnajjar
• Indiens regering Victoria College, Palakkad, Kerala
• Storbritannien Bob Worley, CLEAPSS, Chis LLoyd SSERC

Konferenser

Första internationella symposiet om mikroskalakemi maj 2000 vid Universidad Iberoamericana – Ciudad de Mexico

2nd International Symposium on Microscale Chemistry 13. – 15. december 2001 vid Hong Kong Baptist University – Hong Kong [2]

3rd International Symposium on Microscale Chemistry 18. – 20. maj 2005 vid Universidad Iberoamericana – Ciudad de Mexico [3] """]]]

Fjärde internationella symposiet om mikroskalakemi Bangkok, Thailand 2009

5:e internationella symposiet om mikroskalig kemi Manila, Filippinerna, 2010

6:e internationella symposiet om mikroskalig kemi Kuwait City, Kuwait, 2011

7th International Symposium on Microscale Chemistry Berlin, Tyskland, 2013

8:e internationella symposiet om mikroskalakemi Mexico City, Mexiko, 2015

9:e internationella symposiet om mikroskalig kemi Sendai, Japan, 2017

10:e internationella symposiet om mikroskalakemi, North-west University, Potchefstroom, Sydafrika, 2019

11:e internationella symposiet om mikroskalig kemi. Online, Storbritannien, 2021 ^[11]

Se även

• Mikroanalys
• Mikroreaktor

11. https://edu.rsc.org/rsc-education-news/entries-open-for-international-symposium-on-microscale-chemistry-2021/4013475.article

• Obendrauf, V.; Demonstration [4]