Mức độ phức tạp của ngành hoá tổng hợp tăng lên mỗi ngày, buộc các nhà hoá học phải áp dụng những kỹ thuật và phương pháp sáng tạo để ứng phó với thách thức đó.
Việc phát triển phản ứng hoá học hiệu quả nhất có thể trở nên khó khăn khi các thiết bị tổng hợp không thể đáp ứng khả năng thí nghiệm. Với cách bố trí truyền thống bao gồm các dụng cụ như bình cầu đáy tròn, phễu nhỏ giọt và bể điều nhiệt, nhà hoá học không thể tiếp cận đầy đủ các phương án tổng hợp và ghi dữ liệu cần thiết để đưa ra quyết định chính xác về việc phát triển.
Trang trắng đặc biệt này trình bày về một bộ dụng cụ mới được thiết kế riêng cho các nhà hoá học, giúp mở rộng các phương án thí nghiệm, tự động hoá các công việc tẻ nhạt và ghi dữ liệu chất lượng cao với một lần nhấn nút.
Tải trang trắng này để tìm hiểu về sự biến đổi trong quá trình phát triển của ngành hoá học nhờ sự kết hợp giữa dụng cụ tổng hợp thông minh và chức năng số hoá trong phòng thí nghiệm.
Giới hạn của Phòng thí nghiệm: Thách thức với Cách bố trí Truyền thống
Đối với hầu hết thí nghiệm tổng hợp, nhà hoá học và kỹ sư hoá sẽ tập trung vào bốn hoạt động cụ thể:
- Gia nhiệt và giải nhiệt
- Khuấy
- Định lượng
- Lấy mẫu
Cách bố trí truyền thống cần thiết để tiến hành những hoạt động này chủ yếu bao gồm các bộ dụng cụ bằng thuỷ tinh, bếp gia nhiệt, thiết bị giải nhiệt cơ bản, máy khuấy và các thiết bị ngoại vi khác. Khi sử dụng loại thiết bị này, việc tiến hành thí nghiệm bị giới hạn trong sáu khía cạnh chính.
- Việc sử dụng các thiết bị thủ công không hiệu quả
Các quy trình thủ công cần thiết để tiến hành thí nghiệm với những cách bố trí thí nghiệm khác nhau có thể ảnh hưởng đến chất lượng dữ liệu và năng suất của phòng thí nghiệm. - Phạm vi ứng dụng giới hạn
Việc tối ưu hoá phản ứng hoá học có thể trở nên khó khăn khi nhà hoá học bị giới hạn trong những điều kiện thí nghiệm hạn chế, cụ thể là nhiệt độ, tỷ lệ định lượng và tốc độ khuấy, nồng độ và áp suất. - Thách thức về an toàn cá nhân
Cách bố trí tổng hợp theo kiểu truyền thống đòi hỏi nhà khoa học tiếp xúc gần với chất độc và vật liệu nguy hiểm, cũng như các dung môi và thuốc thử có hại. - Ghi và truy xuất dữ liệu không nhất quán
Việc ghi chép thủ công vào sổ tay phòng thí nghiệm có thể làm mất dữ liệu hoặc ghi dữ liệu không hoàn chỉnh, gây khó khăn khi tìm và truy xuất dữ liệu đã ghi lại. - Kiểm soát thông số không hiệu quả
Với các dụng cụ thủ công, rất khó kiểm soát thông số trong dung sai hẹp trong suốt một phản ứng, từ đó giới hạn khả năng sử dụng phương pháp phân tích thông số đa biến, chẳng hạn như Thiết kế Thí nghiệm (DoE). - Thiếu thông tin
Việc thiếu thông tin trong các phản ứng dài sẽ hạn chế khả năng nắm bắt cơ chế phản ứng, động học và sự hình thành tạp chất.
