幾種微型化學實驗器材及其應用

王大鵬 劉 丹

（吉林農業大學，吉林 長春 130118）1（長春市計量檢定測試技術研究院，吉林 長春 130118）2

引言：實驗是化學教學過程中的一個重要組成部分，化學實驗室帶來的環境污染問題變得越來越嚴重，已經引起教育部門以及環保部門的重視。盡管當前已經將化學實驗室納入到環境監管的范圍，減輕了化學實驗對環境的污染，但是效果不佳。為了從根本上消除化學實驗對環境的污染，需要提倡綠色化學以及綠色實驗，促進化學儀器朝著微型化發展，化學藥品用量也實現微量化。

一、微型化學實驗

微型化學實驗產生于上世紀八十年代初，是基于環境保護和實驗室安全需要產生的一種新型的化學實驗模式。隨著近年來環境污染變得越來越嚴重，其中化學實驗帶來的環境問題也日益突出，各個院校開始對微型化學實驗加大了研究的力度。微型化學實驗在我國的應用范圍變得越來越廣。微型化學實驗指的是以常規實驗中十分之一甚至千分之一劑量的藥品或試劑完成相應化學實驗目的的過程。微型實驗與微量實驗之間有著本質的區別，微量試驗以及分析指的是在實驗和分析過程中用量小于0.01克，被測組分含量低于l%的一種測定過程。而微型實驗并不是定量的，只是相對于常規實驗而言，其化學試劑的用量少了很多。

微型化學實驗具有幾個特點。第一，化學試劑少、裝置微型化。第二，在微型滴定分析實驗中，由于液滴比較小，因此對滴定的終點更容易控制，可以有效地減小誤差。第三，實驗中的器皿從傳統的玻璃器皿替換成現代聚合物或塑料制品。第四，可以實現多種樣品以及實驗同步進行，便于對實驗現象進行觀察。第五，成本較低，微型實驗器材的價格更加便宜，而且用途比較單一，可以回收處理然后實現循環利用。

二、微型化學實驗器材

（一）實驗板：實驗板是微型化學實驗中的一種重要器材，制作實驗板的過程很簡單，將硬質塑料格子板插入透明薄膜活頁的文件夾中即可，注意格子板是根據具體實驗的需要繪制的。當在透明薄膜上滴上反應溶液時，由于溶液的表面會形成一定的張力，加上試劑的用量較少，微滴的質量較輕，一般可以附著在薄膜上不會滑落。反應板表面的封套薄膜是可以卸載的，可以清洗之后循環利用，也可以當做一次性的薄膜使用。各種化學反應一般都在溶液中進行，因此想要觀察反應過程需要使用放大鏡。

（二）井穴板：井穴板是由透明度較好的聚苯乙烯或有機玻璃壓制而成的一種實驗材料。井穴板有矩陣井穴板和條形井穴板之分，每一個井穴位都有一個圓形的底部，形狀類似于燒杯。每個井穴的容積差不多為1毫升至5毫升。井穴板可以用作試劑的瓶架、試劑的滴管架、微型電解池等，一般說來，每一個井穴都可以配備一個井穴蓋，井穴蓋的材料是硅膠。硅膠蓋有單孔和雙孔之分。

（三）透明吸管：透明吸管與我們日常生活中食用的飲料吸管比較類似，但是這種吸管具有一定的剛性以及脆性，利于打孔，同時具有一定的熱塑性，用火對其加熱可以實現軟化以及捏合，并且可以制作成為下段封口的細長試管。

（四）細莖滴管：莖滴管也叫做多用滴管，一般使用熱熔型塑料制成的，包括吸泡和細莖兩個部分。細莖滴管的細莖部分還可以用拉絲法將其制作成為更加微量的超細尖嘴，超細尖嘴滴管的流量是每滴液體為0.01毫升，測量液體的體積時一般可以用電子天平。細莖滴管在日常化學實驗中還可以用來盛放溶液，可以多次使用，每次使用結束之后用火柴對其進行加熱密封，再使用之前將密封處剪掉就可以繼續實驗。與此同時，細莖滴管還可以被當做反應容器、分液漏斗等，用于化學實驗、化學用品的制作等。

（五）V型管與W型管 ：V型管與W型管是將玻璃在酒精噴燈上烘烤之后彎制而成的，主要用作反應容器，用于液體與固體之間的反應以及液體與氣體之間的反應。同時還可以進行多種操作，比如加熱、冷卻等。

三、我國微型化學實驗的應用現狀

微型化學實驗因其優點以及特殊性，在化學教學過程中的應用變得越來越廣泛。有的高校在教學過程中加強了對微型實驗的研究，采購了微型實驗設備，在教學過程中盡量推行微型實驗，盡管如此，當前高校化學教育過程中的微型實驗應用還存在一些問題。

（一）對微型化學實驗的認識有偏差：微型實驗出現的時間不長，傳統的化學課程教學過程中對學生的實驗能力的考核大多是以常規實驗教學為基礎的，由于大環境所致，使得教師以及學生對微型實驗的重視程度不夠，在教學過程中還是按照常規方法進行教學，學生接觸微型實驗的機會不多，因此導致微型實驗的發展受阻。

（二）對微型實驗的開發有限：微型實驗的發展離不開教師以及學生對其進行深入的研究以及開發。常規的化學實驗已經十分成熟，無論是實驗教學，還是各種器材設備的準備，在當前的化學教材中都可以找到相關的參考內容，因此教師不需要過多的準備就可以進行實驗教學。但是微型實驗是一種與常規實驗形式不同的實驗方式，無論是器材的采購和準備、教學方案的設計，還是實驗課題的組織，都是全新的內容，需要耗費太多的精力，因此很多教師在教學過程中不會對微型實驗進行開發，不愿意投入到相關研究中，導致微型實驗教學效率得不到提升。

（三）微型實驗器材的推廣不夠：微型實驗器材是微型實驗中的重要工具，但是當前微型實驗器材的推廣還不夠，很多器材廠家不會生產微型實驗器材，微型實驗器材的市場前景十分廣闊，但是由于各方面的影響導致實驗器材的應用較少，對實驗結果以及效率有很大影響。

結語：微型實驗相比于常規實驗而言，其試劑用量更少、成本更低，在化學實驗教學過程中，微型實驗器材是一個重要的載體。當前微型實驗設備的應用程度雖然有所加深，但仍然存在一些問題，比如對微型實驗的認識不夠、對實驗的開發不夠等，都會導致對實驗器材的研發程度不夠，最終影響微型實驗的發展。

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