חיפוש
  • יניב אור

מעבדת כימיה בקנה מידה קטן - חלק 1

לאורך השנים למדתי נושאים שונים בכימיה - את הבסיס וגם נושאים מתקדמים. צפיתי בהמון סרטונים של ניסויים מעשיים ורציתי להרכיב לעצמי מעבדה קטנה בבית. אבל זה בעייתי מדי - בעיקר מבחינה בטיחותית. יש בעיות נוספות, כגון עלויות של הכלים והחומרים, פסולת רעילה וכן האלה. וככה בא לי הרעיון למעבדה בקנה מידה קטן.


כשאני אומר קנה מידה קטן, אני חושב על שתי אפשרויות. הראשונה גירסה מיניאטורית של מעבדה טיפוסית. כלומר, אותו סט כלים - בעיקר כלי הזכוכית שקיימים במעבדות - ואותן פעולות ותהליכים, רק בקטן. אני פחות מחבב את הרעיון הזה בעיקר משום שהגדלים המקוריים מותאמים לשימוש ע"י בן-אדם - מבחינת נוחות אחיזה ופעולות שונות נוספות - וברגע שנקטין את הכלים, לא יהיה נוח להשתמש בהם ואולי הדבר יהיה אפילו בעייתי יותר מבחינה בטיחותית ותפעולית.


האפשרות השניה היא צורת עבודה אחרת לחלוטין. אני חושב על קופסא אטומה, עם יציאת אוורור - כמובן - כניסת מים, חומרים וכו'. inputs / outputs. תהיה מצלמת וידאו קטנה שתצלם הכל. יהיו חיישנים למיניהם. כל זאת ללא מגע יד אדם בשליטה של מחשב/מיקרו-קונטרולר, מנועים קטנים, משאבות זעירות וכולי. זאת אפשרות טובה יותר מבחינתי.


ואכן, במהלך חקירותיי מצאתי שאנשים שונים במאה השנים האחרונות התעניינו בנושא הזה וניסו לקדם אותו בצורות שונות - בשתי הדרכים שהזכרתי, אגב, ובצורות נוספות מאוד מעניינות ומקוריות. בהמשך המאמר, אציג את הרעיונות הללו וכמו כן רעיונות שחשבתי עליהם ושהתחלתי לגבש לעצמי.


חלוץ בנושא היה דר' אגרטון צ'ארלס גריי שהוציא לאור בשנת 1928 את הספר:

Practical Chemistry by Micro-Methods

במעבר שטחי על הספר, אני רואה שהוא מדגיש את החשיבות של לבחון חומרים וריאקציות כימיות תחת המיקרוסקופ. כמו כן הוא מדבר על שימוש בכלים בקנה מידה קטן יותר.


דר' מחמוד מרצפי, שנת 1989, מצרים:

Microscale Chemistry Experimentation for Teachers


דר' סטיבן תומפסון, 2006, ארה"ב:

Small-Scale Chemistry


פרופ' ג'ון בראדלי, 1999, דרום אפריקה:

Hands-on practical chemistry for all

ופיתח את סדרת הקיטים הנקראת RADMASTE. בקישור הבא:

RADMASTE Microscience


רוב הכלים במערכות והקיטים שהוזכרו עד כה כוללים שימוש בבקבוקונים, עם או בלי פיפטות, פיפטות פלסטיק, מזרקים וכן הלאה.


הערכה הבאה, למשל, היא ממש גירסה קטנה של מעבדה לכימיה אורגנית עם כל כלי הזכוכית הדרושים לכך:

Micro Organic Chemistry


סרטון מעניין של בוב וורלי בנושא:


יש דוגמאות רבות נוספות באותו עיקרון וכמו כן סרטונים של ריאקציות כימיות תחת המיקרוסקופ, שגם זה נושא מאוד מעניין בפני עצמו - אבל מה שאני רוצה זה לעבור לשיטה די חדשנית ומרתקת בטירוף ולמעשה כיום - כשיש גישה להדפסה של תלת-מימד והתעסקות עם פולימרים שונים בצורה ביתית - השיטה הזאת נעשית נגישה יותר ויותר למדענים חובבים מחוץ למעבדות יוקרתיות. אני מדבר על microfluidics. בשיטה הזאת יוצרים בעצם מעין צ'יפים (לרוב שקופים) עם תעלות למעבר של נוזלים ורכיבים נוספים.


סרטון מרתק של ויטוריו סגיומו שממחיש את הנושא ומראה שאפשר ליצור את הצ'יפים הללו במעבדה ביתית:


הרצאת טד בה ג'רלדין המילטון מציגה שימוש בצ'יפ כזה כסביבת מחיה של תאים מגוף האדם:


עד עכשיו השתמשתי במונח מעבדת כימיה משום שזה היה הרעיון והמחשבה המקוריים. אני רוצה להרחיב את השימוש לביולוגיה, ביוכימיה, מוליכים למחצה ועוד - לכן מעתה אשתמש במונח הכללי מעבדה.


המשך בחלק הבא:

מעבדת כימיה בקנה מידה קטן - חלק 2

© 2023 by DO IT YOURSELF. Proudly created with Wix.com