La química a microescala (a menudo denominada química a pequeña escala , en alemán: Chemie im Mikromaßstab ) es un método analítico y también un método de enseñanza ampliamente utilizado en la escuela y en la universidad , que trabaja con pequeñas cantidades de sustancias químicas.. Si bien gran parte de la enseñanza de química tradicional se centra en preparaciones de varios gramos, los miligramos de sustancias son suficientes para la química a microescala. En las universidades, se utiliza material de vidrio de laboratorio moderno y costoso y son muy comunes los métodos modernos para la detección y caracterización de las sustancias producidas. En las escuelas y en muchos países del hemisferio sur, el trabajo a pequeña escala se realiza con material de bajo costo e incluso sin costo. Siempre ha habido un lugar para el trabajo a pequeña escala en el análisis cualitativo , pero los nuevos desarrollos pueden abarcar gran parte de la química que es probable que un estudiante conozca.
Historia
Hay dos vertientes principales del enfoque moderno. Uno se basa en la idea de que muchos de los experimentos asociados a la química general (ácidos y bases, oxidación y reducción, electroquímica, etc.) pueden realizarse en equipos mucho más sencillos (frascos de inyección, frascos cuentagotas, jeringas, placas de pozo, pipetas de plástico ) y, por lo tanto, más barato que el material de vidrio tradicional en un laboratorio, lo que permite ampliar las experiencias de laboratorio de los estudiantes en clases numerosas e introducir el trabajo de laboratorio en instituciones demasiado pobremente equipadas para el trabajo de tipo estándar. Egerton C. Gray (1928), [1] Mahmoud K. El-Marsafy (1989) [2] en Egipto, Stephen Thompson en los Estados Unidos [3] y otros desarrollaron un desarrollo pionero en esta área . Otra aplicación de estas ideas fue el diseño por Bradley de los kits Radmaste [4] en Sudáfrica, diseñados para hacer posibles experimentos químicos efectivos en los países en desarrollo en las escuelas que carecen de los servicios técnicos (electricidad, agua corriente) que se dan por sentados en muchos países. lugares. La otra vertiente es la introducción de este enfoque en el trabajo sintético, principalmente en química orgánica. Aquí, el avance crucial lo lograron Mayo, Pike y Butcher [5] y Williamson [6], quienes demostraron que los estudiantes sin experiencia eran capaces de realizar síntesis orgánicas en unas pocas decenas de miligramos, una habilidad que antes se pensaba que requería años de entrenamiento y experiencia. Estos enfoques fueron acompañados de la introducción de algunos equipos especializados, que posteriormente Breuer simplificó sin gran pérdida de versatilidad. [7]
Hay una gran cantidad de material publicado disponible para ayudar en la introducción de tal esquema, proporcionando asesoramiento sobre la elección de equipos, técnicas y experimentos preparativos, y el flujo de dicho material continúa a través de una columna en la Revista de Educación Química llamada 'The Laboratorio de microescala 'que ha estado funcionando durante muchos años. La reducción de experimentos, cuando se combina con la tecnología de proyección moderna, abrió la posibilidad de realizar demostraciones de conferencias del tipo más peligroso con total seguridad. [8] El enfoque se ha adoptado en todo el mundo. Se ha convertido en una presencia importante en la escena educativa en los EE. UU., Se usa en menor medida en el Reino Unido y se usa en muchos países en instituciones con personal que está entusiasmado con él. Por ejemplo, en India, la química a pequeña escala / química a microescala ahora se implementa en algunas universidades y colegios.
Ventajas
- Ahorra tiempo para la preparación y la limpieza.
- Reduce el desperdicio en la fuente
- Mas seguridad
- Menores costos de sustancias químicas y equipos.
- Área de almacenamiento más pequeña
- Dependencia reducida de sistemas de ventilación intensivos
- Ambiente de trabajo agradable [9]
- Tiempos de reacción más cortos
- Más tiempo para evaluación y comunicación.
Centros
- Austria Viktor Obendrauf
- China Zhou Ning-Huai
- Egipto Mahmoud K. El-Marsafy
- Alemania 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 Mordejai Livneh
- Japón Kazuko Ogino
- Macedonia Metodija Najdoski
- México Jorge Ibáñez, Arturo Fregoso, Carmen Doria, Rosa Maria Mainero, Margarita Hernandez, et al.
- Polonia Aleksander Kazubski, Dominika Strutyńska, Łukasz Sporny, Piotr Wróblewski
- Portugal M. Elisa Maia
- Sudáfrica John Bradley Marie DuToit
- Suecia Christer Gruvberg
- EE.UU
- Tailandia Supawan Tantyanon
- Kuwait Abdulaziz Alnajjar
- Gobierno de la India . Victoria College, Palakkad, Kerala
- Reino Unido Bob Worley, CLEAPSS, Chis LLoyd SSERC
Conferencias
1er Simposio Internacional de Química a Microescala mayo de 2000 en la Universidad Iberoamericana - Ciudad de México
2º Simposio Internacional sobre Química a Microescala 13. - 15. Diciembre de 2001 en la Universidad Bautista de Hong Kong - Hong Kong [2]
3er Simposio Internacional de Química a Microescala 18. - 20. Mayo de 2005 en la Universidad Iberoamericana - Ciudad de México [3] "" "]]]
Cuarto Simposio Internacional de Química a Microescala Bangkok, Tailandia 2009
5to Simposio Internacional de Química a Microescala Manila, Filipinas, 2010
Sexto Simposio Internacional de Química a Microescala Ciudad de Kuwait, Kuwait, 2011
Séptimo Simposio Internacional de Química a Microescala Berlín, Alemania, 2013
VIII Simposio Internacional de Química a Microescala Ciudad de México, México, 2015
Noveno Simposio Internacional de Química a Microescala Sendai, Japón, 2017
Décimo Simposio Internacional sobre Química a Microescala, Universidad del Noroeste, Potchefstroom Sudáfrica [10]
Ver también
Referencias
- ↑ Gray, Egerton C (1928). Química práctica por micro-métodos . Cambridge: W Heffer & Sons Ltd.
- ^ El-Marsafy, MK (1989). "Experimentación química a microescala" . MicrEcol . MKEl-Marsafy. Archivado desde el original el 26 de septiembre de 2007 . Consultado el 30 de diciembre de 2006 .
- ^ Thompson, S. "Química a pequeña escala" . Centro Nacional de Química en Pequeña Escala . Universidad Estatal de Colorado . Consultado el 30 de diciembre de 2006 .
- ^ Bradley, JD (1999). "Química práctica práctica para todos" (PDF) . Pure Appl. Chem . 71 (5): 817–823. doi : 10.1351 / pac199971050817 . Consultado el 30 de diciembre de 2006 .
- ^ Mayo, DW; RM Pike; SS Butcher (1986). Laboratorio Orgánico a Microescala . Nueva York, NY: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-82448-0.
- ^ Williamson, KL (1989). Experimentos orgánicos a macroescala y microescala . Lexington, Mass: DC Heath. ISBN 978-0-669-19429-6.
- ^ Breuer, SW (1996). Química orgánica práctica a microescala . Universidad de Lancaster. El texto del libro está disponible en formato electrónico sin cargo del autor.
- ^ "MicroMiniSympo06Web" . Archivado desde el original el 14 de marzo de 2016 . Consultado el 30 de diciembre de 2006 .
- ^ Aleya, HN (1974). Sillón Química. Un manual de laboratorio programado . Nueva Jersey: Universidad de Princeton.
- ^ "X Congreso Internacional de Química a Microescala" . chemistrysymposium2019.registerevents.co.za . Consultado el 1 de julio de 2019 .
- Obendrauf, V .; Demostración [4]