微型化學

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

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] 該套件的目的是使發展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]在這裏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。這些方法伴隨着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

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

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

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

^ 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裏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]

[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]. （原始內容存檔於2007-09-26）.

[3] 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）.

[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. （原始內容存檔 (PDF)於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. 本書的文本可以從作者那裏免費獲得的電子格式。

[8] MicroMiniSympo06Web. [2006-12-30]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2019-07-01）.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]