第三節　微型化學實驗簡介

一、微型化學實驗的概念

微型化學實驗（microscale chemical experiment或microscale laboratory，M.L.）是近年來國外日益廣泛使用的一種實驗方法。所謂微型化學實驗，即在一些專門設計的微型化的儀器裝置中進行的化學實驗。

微型化學實驗的試劑用量比對應的常規實驗節約90％以上。微型實驗有兩個基本特征：試劑用量少和儀器微型化。微型化實驗不是常規實驗的簡單縮微或減量，而是在微型化的條件下對實驗進行重新設計和探索，以盡可能少的試劑來獲取盡可能多的化學信息。可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環境污染等目的。

微型化學實驗與微量化學實驗是不同的概念。微量化學指組分的微量或痕量的定量測定、理論、技術和方法，即微量分析化學。而微型化學實驗盡管會包含一些微量化學的技術，但實驗的對象和內容卻超越了微量化學的范圍。用于化學教學的微型實驗還要具備現象明顯、操作簡單、效果優良、成本低等特點。

二、微型化學實驗的發展

隨著科學技術的發展、實驗儀器精確程度的提高，化學實驗的試劑和樣品用量逐漸減少。16世紀中葉，冶金工業中化學分析的樣品用量為數公斤，19世紀30～40年代，0.5mg精度分析天平的問世，使重量分析樣品量達1g以下；0.01mg精度的扭力天平，讓Nernst嘗試做1mg樣品的分析；1μg精度天平的出現，使Frilz Pregl成功地用3～5mg有機樣品做了碳、氫等元素的微量分析。

20世紀，半微量有機合成、半微量的定性分析已廣泛出現在教材中。1925年，埃及E.C.Grey出版的《化學實驗的微型方法》是較早的一本微型化學實驗大學教材。1955年在維也納國際微量化學大會上，馬祖圣教授就建議以mg作為微量實驗的試劑用量單位。自1982年始，美國的Mayo等著眼于環境保護和實驗室安全的需要，研究微型有機化學實驗，并在基礎有機化學實驗中采用主試劑在mmol量級的微型制備實驗取得成功。可見化學實驗小型化、微型化是化學實驗方法不斷變革的結果。

中國微型化學實驗的研究是由無機化學、普通化學的微型實驗和中學化學的研究開始的。國內自編的首本《微型化學實驗》于1992年出版。此后，天津大學沈君樸主編的《無機化學實驗》、清華大學袁書玉主編的《無機化學實驗》、西北大學史啟禎等主編的《無機與分析化學實驗》等教材已收載了一定數量的微型實驗。1995年華東師大陸根土編寫的《無機化學教程（三）實驗》將微型實驗與常規實驗并列編入；2000年周寧懷主編了《微型無機化學實驗》。迄今為止，國內已有800余所大、中學校開始在教學中應用微型實驗，顯示了微型實驗在國內已進入大面積推廣階段。

三、微型化學實驗與綠色化學

微型化學實驗是在可能的條件下，用“盡可能少的化學試劑”進行的實驗，符合綠色化學倡導的原則，是綠色化學的新概念在化學實驗中的具體體現，是綠色化學的組成部分；同時，微型化學實驗是綠色化學的一項方法和技術，利用微型化學實驗能真正體現綠色化學預防污染，而不是治理污染。積極進行微型化學實驗的研究與探索，不僅可以節約化學試劑，大大減少環境污染，而且還能樹立教師和學生的環保意識和綠色化學意識，從而有效地保護我們賴以生存的環境。