Chimie microscopique - Microscale chemistry

La chimie microscopique (souvent appelée chimie à petite échelle , en allemand: Chemie im Mikromaßstab ) est une méthode analytique et également une méthode d'enseignement largement utilisée à l' école et à l' université , travaillant avec de petites quantités de substances chimiques . Alors qu'une grande partie de l'enseignement traditionnel de la chimie se concentre sur des préparations multi-grammes, des milligrammes de substances sont suffisants pour la chimie à micro-échelle. Dans les universités, la verrerie de laboratoire moderne et coûteuse est utilisée et les méthodes modernes de détection et de caractérisation des substances produites sont très courantes. Dans les écoles et dans de nombreux pays de l'hémisphère sud, le travail à petite échelle a lieu avec du matériel bon marché et même gratuit. Il y a toujours eu une place pour le travail à petite échelle dans l' analyse qualitative , mais les nouveaux développements peuvent englober une grande partie de la chimie qu'un étudiant est susceptible de rencontrer.

L'histoire

L'approche moderne comporte deux volets principaux. L'une repose sur l'idée que de nombreuses expériences associées à la chimie générale (acides et bases, oxydation et réduction, électrochimie, etc.) peuvent être réalisées dans des équipements beaucoup plus simples (flacons d'injection, flacons compte-gouttes, seringues, plaques à puits, pipettes en plastique ) et donc moins chère que la verrerie traditionnelle en laboratoire, permettant ainsi d'élargir les expériences de laboratoire des étudiants en grandes classes et d'introduire le travail de laboratoire dans des institutions trop mal équipées pour un travail de type standard. Le développement pionnier dans ce domaine a été réalisé par Egerton C. Gray (1928), Mahmoud K. El-Marsafy (1989) en Égypte, Stephen Thompson aux États-Unis et d'autres. Une autre application de ces idées a été la conception par Bradley des kits Radmaste en Afrique du Sud, conçus pour rendre possibles des expériences chimiques efficaces dans les pays en développement dans des écoles dépourvues des services techniques (électricité, eau courante) tenus pour acquis dans de nombreux endroits. L'autre volet est l'introduction de cette approche dans les travaux de synthèse, principalement en chimie organique. Ici, la percée cruciale a été réalisée par Mayo, Pike and Butcher et par Williamson qui ont démontré que des étudiants inexpérimentés étaient capables de réaliser des synthèses organiques sur quelques dizaines de milligrammes, une compétence qui nécessitait auparavant des années de formation et d'expérience. Ces approches ont été accompagnées de l'introduction de certains équipements spécialisés, qui ont ensuite été simplifiés par Breuer sans grande perte de polyvalence.

Il existe un grand nombre de documents publiés disponibles pour aider à l'introduction d'un tel système, fournissant des conseils sur le choix de l'équipement, des techniques et des expériences préparatoires et le flux de ce matériel se poursuit à travers une colonne du Journal of Chemical Education appelée `` Le Microscale Laboratory »qui fonctionne depuis de nombreuses années. La réduction des expériences, associée à la technologie de projection moderne, a ouvert la possibilité de réaliser des démonstrations magistrales des plus dangereuses en toute sécurité. L'approche a été adoptée dans le monde entier. Il est devenu une présence majeure sur la scène éducative aux États-Unis, il est utilisé dans une moindre mesure au Royaume-Uni et il est utilisé dans de nombreux pays dans des institutions dont le personnel est enthousiaste. Par exemple, en Inde, la chimie à petite échelle / chimie microscopique est désormais mise en œuvre dans quelques universités et collèges.

Avantages

  • Gain de temps pour la préparation et le nettoyage
  • Réduit les déchets à la source
  • Plus de sécurité
  • Réduction des coûts des substances chimiques et de l'équipement
  • Zone de stockage plus petite
  • Dépendance réduite aux systèmes de ventilation intensive
  • Ambiance de travail agréable
  • Temps de réaction plus courts
  • Plus de temps pour l'évaluation et la communication.

Centres

  • Autriche Viktor Obendrauf
  • Chine Zhou Ning-Huai
  • Égypte Mahmoud K. El-Marsafy
  • Allemagne 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
  • Israël Mordechai Livneh
  • Japon Kazuko Ogino
  • Macédoine Metodija Najdoski
  • Mexique Jorge Ibanez, Arturo Fregoso, Carmen Doria, Rosa Maria Mainero, Margarita Hernandez, et al.
  • Pologne Aleksander Kazubski, Dominika Strutyńska, Łukasz Sporny, Piotr Wróblewski
  • Portugal M. Elisa Maia
  • Afrique du Sud John Bradley Marie DuToit
  • Suède Christer Gruvberg
  • Etats-Unis
    • [1] Centre national de chimie à l'échelle microscopique
    • Centre national de chimie à petite échelle des États-Unis
    • Chimie des gaz à l'échelle microscopique des États-Unis ; Bruce Mattson
    • Kenneth M. Doxsee
  • Thaïlande Supawan Tantyanon
  • Koweït Abdulaziz Alnajjar
  • Inde Govt. Victoria College, Palakkad, Kerala
  • Royaume-Uni Bob Worley, CLEAPSS, Chis LLoyd SSERC

Conférences

1er Symposium International sur la Chimie Microscale Mai 2000 à l'Universidad Iberoamericana - Ciudad de Mexico

2e Symposium international sur la chimie microscopique du 13 au 15 décembre 2001 à l'Université baptiste de Hong Kong - Hong Kong [2]

3e Symposium international sur la chimie microscopique 18. - 20. mai 2005 à l’Université Iberoamericana - Ciudad de Mexico [3] "" "]]]

4th International Symposium on Microscale Chemistry Bangkok, Thaïlande 2009

5e Symposium international sur la chimie à l'échelle microscopique Manille, Philippines, 2010

6th International Symposium on Microscale Chemistry Kuwait City, Koweït, 2011

7e Symposium international sur la chimie microscopique Berlin, Allemagne, 2013

8th International Symposium on Microscale Chemistry Mexico, Mexique, 2015

9th International Symposium on Microscale Chemistry Sendai, Japon, 2017

10th International Symposium on Microscale Chemistry, North-West University, Potchefstroom Afrique du Sud

Voir également

Références

  • Obendrauf, V .; Démonstration [4]