Name: handling air-sensitive samples in a glovebox
Uploaded: 2023-04-30T06:53:12.000Z
Duration: 9 min 14 s
Channel: JoVE

K12 Standards

ohios-learning-standards-and-model-curriculum

Ohio’s Learning Standards and Model Curriculum

9-12

Physical Geology

Earth's Resources

Glovebox and Impurity Sensors

1. إحضار العناصر إلى صندوق القفازات
<ol>
	<li>تأكد من أن العنصر (العناصر) المراد إحضارها قد تم تجفيفه في الفرن (إذا كانت الأواني الزجاجية) ، وأن الحاويات مفتوحة.</li>
	<li>تحقق من سجل غرفة الانتظار للتأكد من أنه فارغ.</li>
	<li>املأ غرفة الانتظار ، إما يدويا أو إلكترونيا. بمجرد ملئه ب 1 ضغط جوي من الغاز الخامل ، أغلق صمام المدخل لعزل الغرفة.</li>
	<li>افتح غرفة الانتظار إلى الخارج ، وضع العناصر في الغرفة.</li>
	<li>أغلق الغرفة ، وقم بإخلاء (يدويا أو إلكترونيا).</li>
	<li>املأ السجل. عادة ما يقوم المستخدمون بتضمين الأحرف الأولى من أسمائهم وعناصرهم وأوقاتهم في كل دورة.</li>
	<li>بعد أن يصل قرص الضغط إلى الحد الأدنى للضغط ، اترك غرفة الانتظار تحت فراغ ديناميكي لمدة 5 دقائق لغرفة انتظار صغيرة ، و 20 دقيقة لغرفة انتظار كبيرة.</li>
	<li>أعد ملء غرفة الانتظار بالغاز الخامل؛ عادة، سيقوم المستخدمون بإعادة الملء إلى ~ 0.75 ضغط جوي، حيث يربط صمام المدخل الغرفة الرئيسية بغرفة الانتظار.</li>
	<li>الإخلاء ، ولاحظ الوقت.</li>
	<li>كرر الخطوات 1.8-1.9 ، بحيث يتم إخلاء غرفة الانتظار في المجموع 3x.</li>
	<li>بعد 3 دورات ، املأ غرفة الانتظار بالغاز الخامل ، وأغلق مصدر الغاز الإدخال.</li>
	<li>افتح غرفة الانتظار من داخل صندوق القفازات ، وأحضر العناصر إلى غرفة الانتظار.</li>
	<li>أغلق باب غرفة الانتظار ، وأغري الغرفة. عندما يكون صندوق القفازات في حالة الراحة ، يجب ترك الغرف تحت فراغ ديناميكي.</li>
	<li>لاحظ في السجل أن الإجراء مكتمل ، حتى يعرف المستخدمون الآخرون أن غرفة الانتظار مجانية.</li>
</ol>
2. إزالة العناصر من صندوق القفازات
<ol>
	<li>انظر إلى السجل لمعرفة حالة غرفة الانتظار. تأكد من أنه ليس قيد الاستخدام ، وأن العملية الأخيرة كانت إحضار عنصر إلى غرفة الانتظار. إذا كانت العملية الأخيرة هي إخراج عنصر ما ، فقم بملء / إخلاء غرفة الانتظار بسرعة 3x بالغاز الخامل. هذا لضمان عدم وجود هواء متبقي (المعادلة 1) عند فتح غرفة الانتظار في صندوق القفازات.</li>
	<li>املأ غرفة الانتظار بالغاز الخامل ، وأغلق الصمام الذي يربط مصدر الغاز الخامل بالغرفة.</li>
	<li>افتح غرفة الانتظار من داخل صندوق القفازات.</li>
	<li>قم بتحميل العناصر في الغرفة وأغلق الباب.</li>
	<li>من خارج صندوق القفازات ، افتح باب غرفة الانتظار وقم بإزالة العناصر.</li>
	<li>إخلاء الغرفة.</li>
	<li>لاحظ أنه تمت إزالة العناصر والوقت الموجود في السجل.</li>
</ol>
3. ضمان بيئة عمل جيدة
<ol>
	<li>اختبار البيئة
	<ol>
		<li>أغلق جهاز التحكم في الدوار.</li>
		<li>قم بإيقاف تشغيل أي مراوح في حجرة صندوق القفازات الرئيسية.</li>
		<li>افتح زجاجة من محلول ثنائي إيثيل الزنك في الهكسان (غالبا 1.0 متر).</li>
		<li>قم بتدوير الزجاجة برفق لاستبدال جو الغاز في الزجاجة بالغلاف الجوي في الصندوق. إذا خرج دخان من الزجاجة ، فهذا مؤشر على وجود O2 أو الماء أو مذيب الأثير في الغلاف الجوي. إذا تعرض الغلاف الجوي للخطر ، فيجب تحديد مصدر الشوائب غير المرغوب فيها.</li>
		<li>قم بتشغيل عملية التطهير لمدة 5 دقائق.</li>
		<li>قم بإيقاف تشغيل عملية التطهير وتشغيل جهاز التدوير.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>صنع المؤشر الجذري
	<ol>
		<li>أغلق جهاز التحكم في الدوار.</li>
		<li>في صندوق القفازات ، قم بوزن 5 مجم من البنزوفينون وانقلها إلى قارورة تلألؤ سعة 20 مل.</li>
		<li>تزن ~ 500-1,000 مجم من الصوديوم وانقلها إلى قارورة التلألؤ. غطاء القارورة.</li>
		<li>أضف 20 مل من رباعي هيدروفوران الجاف (THF) وشريط التقليب. غطاء القارورة.</li>
		<li>قم بتشغيل عملية التطهير لمدة 15 دقيقة على الأقل قبل إعادة تشغيل جهاز الدوران.</li>
		<li>دع التفاعل يتحرك لمدة 48 ساعة ، أو حتى يتحول المحلول إلى محلول أرجواني داكن حبر. يجب أن ينتقل المحلول من عديم اللون إلى الأزرق إلى الأرجواني ، ويجب أن يكون هناك صوديوم زائد في قاع القارورة. يجب أن يعطي هذا حلا مع ~ 1.4 ملي مولار الجذري.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>اختبار المذيب باستخدام مؤشر ثنائي الجذر 
	ملاحظة: يمكن استخدام الجذر المركب حديثا لاختبار O2 وشوائب الماء في المذيبات.
	<ol>
		<li>في حالة اختبار مذيب الأثير ، قم بإيقاف تشغيل جهاز الدوران. تتطلب بعض المجموعات إيقاف تشغيل جهاز التدوير قبل فتح أي مادة كيميائية في الصندوق.</li>
		<li>أضف قطرة واحدة من المحلول الجذري إلى 10 مل من مذيب الاختبار. تشمل المذيبات التي يمكن اختبارها باستخدام الجذر THF ، ثنائي إيثيل الأثير ، التولوين ، البنزين ، الهكسان ، والبنتان. سوف يتفاعل الجذر مع المذيبات المكلورة والبيريدين والمذيبات الأخرى التي تتفاعل مع المعادن القلوية.</li>
		<li>راقب لون المحلول على مدى 1-2 دقيقة. سيحتفظ المذيب الجاف بلون جذر الكيتيل إلى أجل غير مسمى. من الناحية الواقعية ، يجب أن تحتفظ العينة باللون لمدة 1-2 دقيقة على الأقل. وترد ألوان الاختبار الإيجابية في الجدول 1 أدناه.</li>
		<li>أغلق جميع زجاجات المذيبات وقم بتشغيل عملية التطهير لمدة 15 دقيقة على الأقل.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<border الجدول = "1" fo: keep-together.within-page = "1" fo: keep-with-next.within-page = "دائما">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan = "2" > الجدول 1. ألوان اختبار إيجابية لاختبارات المذيبات مع الجذر.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>المذيبات</td>
			<td>لون</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ثنائي إيثيل الأثير</td>
			<td>أزرق غامق</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>THF</td>
			<td>أرجواني غامق</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>البنزين / التولوين / الزيلين</td>
			<td>أزرق غامق / بنفسجي</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>الهكسان / البنتان</td>
			<td>أزرق غامق</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
<div class = "chapter_text" id = "script_0" >
يمكن للمواد الحساسة مثل الليثيوم العضوي أو المركبات العضوية المعدنية أن تتفاعل بعنف عند تعرضها للأكسجين أو الماء من الهواء. وبالتالي ، هناك حاجة إلى بيئة عمل خاملة ، والتي يمكن تحقيقها باستخدام صندوق القفازات.
يعد صندوق القفازات جهازا مهما يستخدم في العديد من المختبرات ، والذي يسمح بمناولة وتخزين المركبات الحساسة للهواء والرطوبة.
علاوة على ذلك ، يمكن استخدامه لقياس المواد الحساسة وإجراء التفاعلات.
سيوضح هذا الفيديو كيفية تشغيل صندوق القفازات ، وكيفية تصنيع مؤشر لاختبار الأكسجين والماء داخل المذيبات الجافة.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_1">
بشكل عام ، يتكون صندوق القفازات من صندوق معدني به نوافذ من البولي كربونات مزودة بقفازات بوتيل تسمح بالتلاعب داخل الصندوق. يتم إحضار المواد الكيميائية والإمدادات إلى صندوق القفازات عبر غرف الانتظار ، بينما يتم استخدام أجهزة الاستشعار ولوحة التحكم للمراقبة واللوائح.
علاوة على ذلك ، يمكن توسيع وظائف صندوق القفازات بواسطة معدات إضافية ، بدءا من وصلات التفريغ إلى المجمدات لتخزين المواد الكيميائية.
يتم تحقيق جو صندوق القفازات باستخدام غاز خامل مثل النيتروجين. الصندوق محكم الغلق للغاز ويعمل بضغط إيجابي ، والذي يتم التحكم فيه عن طريق تنظيم تدفق الغاز إلكترونيا إلى النظام.
يتم تدوير الغلاف الجوي الخامل من خلال سرير محفز يقع أسفل صندوق القفازات.
يتكون المحفز من المناخل الجزيئية والنحاس ، والتي تستخدم للحفاظ على مستوى منخفض من الأكسجين والرطوبة. يتفاعل النحاس مع الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي ، بينما تمتص المناخل الجزيئية الماء. يجب تجديد المحفز بشكل منتظم عن طريق تسخينه تحت تيار من غاز الهيدروجين والنيتروجين لضمان نشاطه.
إلى جانب الرطوبة والأكسجين ، يمكن للمذيبات المختلفة أن تلوث المحفز. لتجنب ذلك ، يتم عزل غرفة القفازات ، عند العمل مع مواد كيميائية غير متوافقة.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إدخال التلوث من خلال غرفة الانتظار ، والتي يجب أن تخضع لدورات إخلاء وتطهير متعددة لإزالة أكبر قدر ممكن من الهواء. يمكن حساب جزء الهواء المتبقي باستخدام هذه المعادلة.
يمكن اختبار محتوى الرطوبة والأكسجين داخل الصندوق أو أي مذيب جاف باستخدام أجهزة استشعار كيميائية. يستخدم ثنائي إيثيل الزنك لاختبار التلوث داخل الصندوق ، بينما يستخدم بنزوفينون الصوديوم للمذيبات.
الآن بعد أن أصبحت على دراية بالأساسيات ، دعنا نلقي نظرة على كيفية تشغيل صندوق القفازات واختبار الأكسجين والماء.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_2">
قبل أن تبدأ في التعرف على الآلة. للحصول على تعليمات مفصلة حول استخدام صندوق القفازات ، شاهد الفيديو الخاص بنا في مجموعة سلامة المختبر. تأكد من تجفيف الأواني الزجاجية المراد إحضارها في الفرن ، وأن الحاويات الفارغة مفتوحة.
تحقق من سجل غرفة الانتظار للتأكد من أنه فارغ. بعد ذلك ، املأ غرفة الانتظار بالغاز الخامل إلى 1 ضغط جوي ، وأغلق صمام المدخل لعزل الغرفة.
بمجرد تطهير الغرفة ، افتحها من الخارج ، وضع العناصر داخل الغرفة. أغلق الغرفة وأخلئها.
املأ السجل بما في ذلك الأحرف الأولى من الأسماء والعناصر وأوقات كل دورة ، أثناء إخلاء الغرفة. عند الوصول إلى الحد الأدنى للضغط ، اترك غرفة الانتظار تحت فراغ ديناميكي بين 5-20 دقيقة.
بعد ذلك ، باستخدام صمام المدخل ، قم بتطهير غرفة الانتظار مرة أخرى ، وانتظر حتى يتم الوصول إلى 1 ضغط جوي ، ثم قم بإخلاء مرة أخرى. لاحظ الوقت وكرر الدورة. أخيرا ، أعد ملء الغرفة ب N2 وأغلق مصدر الغاز الخامل ، عند الانتهاء من عملية التطهير.
أنت الآن جاهز لفتح غرفة الانتظار من داخل صندوق القفازات لإحضار العناصر. أغلق باب غرفة الانتظار عند الانتهاء ، وقم بإخلائه ، واملأ السجل. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_3">
تحقق من السجل لمعرفة الحالة الأخيرة لغرفة الانتظار وأنها غير مستخدمة. كرر عملية التطهير إذا تم استخدام غرفة الانتظار لإخراج العناصر كعملية أخيرة. بعد ذلك ، أغلق الصمام الذي يربط مصدر الغاز الخامل ، بمجرد ملء غرفة الانتظار.
افتح الباب من الداخل ، وقم بتحميل العناصر في الغرفة ، وأغلق الباب. ثم افتح الغرفة من الخارج وقم بإزالة العناصر. قم بإخلاء الغرفة واملأ السجل.
الآن بعد أن أصبحت على دراية بالاستخدام الصحيح لصندوق القفازات ، دعنا نفحص كيف يمكن استخدام مستشعرات الشوائب لاختبار الأكسجين والماء في غلاف صندوق القفازات والمذيبات المختلفة.
</div>
<div class = "chapter_text" id = "script_4" >
لاختبار جو صندوق القفازات لمستويات الأكسجين والماء ، قم أولا بإيقاف تشغيل جهاز الدوران. ثم افتح زجاجة من محلول ثنائي إيثيل الزنك في الهكسان داخل صندوق القفازات.
قم بتدوير المحلول برفق لاستبدال جو الغاز بجو صندوق القفازات داخل الزجاجة. يشير أي دخان ناشئ وبقايا بيضاء إلى الأكسجين أو الماء أو مذيب الأثير الموجود في الغلاف الجوي. بعد ذلك ، قم بتطهير صندوق القفازات لمدة 5 دقائق ، وقم بإيقاف تشغيل التطهير ، وأعد تشغيل جهاز الدوران عند الانتهاء.
بالإضافة إلى اختبار جو صندوق القفازات ، يمكن استخدام المؤشرات لاختبار المذيبات المختلفة لشوائب الأكسجين والماء. أولا ، قم بإيقاف تشغيل جهاز التعويم. ثم افتح زجاجة المذيب المطلوب وانقل 10 مل إلى قارورة تلألؤ. أضف قطرة واحدة من محلول الكيتيل الجذري لاختبار المذيب ومراقبة اللون على مدى 1-2 دقيقة.
إذا كان المذيب جافا ، فسوف يحتفظ باللون الأرجواني للكيتيل الجذري إلى أجل غير مسمى. إذا تغير اللون إلى اللون الأزرق ثم إلى عديم اللون ، فإن المذيب به شوائب. للإنهاء ، أغلق جميع زجاجات المذيبات ، وقم بتطهير صندوق القفازات وأعد تشغيل جهاز الدوران.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_5">
يستخدم صندوق القفازات على نطاق واسع للتعامل مع المواد الحساسة للهواء والرطوبة لإجراء التفاعلات أو التحليل الطيفي أو لتخزين المركبات في ظروف خالية من الهواء.
على سبيل المثال ، يتم تصنيع جذر الكيتيل ، الذي يستخدم لاختبار مذيبات الماء والأكسجين ، باستخدام صندوق القفازات. لتنفيذ التوليف ، ابدأ بإيقاف تشغيل جهاز الدوران. وزن 5 ملغ من البنزوفينون في قارورة تلألؤ 20 مل. ثم قم بوزن 0.5-1 جم من الصوديوم وانقله إلى نفس قارورة التلألؤ مع شريط التقليب. أضف 20 مل من THF الجاف وقم بتغطية القارورة.
أعد تشغيل جهاز التدوير بعد تطهير صندوق القفازات لمدة 15 دقيقة. حرك التفاعل لمدة 48 ساعة أو حتى يتغير اللون من عديم اللون إلى الأزرق إلى الأرجواني. بمجرد الوصول إلى اللون الأرجواني ، يصبح جذر الكيتيل جاهزا للاستخدام.
إلى جانب المؤشرات الكيميائية ، يمكن استخدام صندوق القفازات لتخليق المركبات الحساسة للهواء ، مثل 1،2-azaborines. 
في هذا المثال ، يتم تصنيع N-H-B-ethyl-1،2-azaborine بدءا من N-TBS-B-Cl-1،2-azaborine باستخدام صندوق القفازات وخط Schlenk. ثم يتم استخدام المركب المعزول لتحضير مركب بلوري بروتين-ليجند مع طفرات الليزوزيم المنقاة ، ويتم دراسة تفاعلات ربط البروتين باستخدام تحليل حيود الأشعة السينية.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_6">
لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لصندوق القفازات وأجهزة الاستشعار الكيميائية. يجب أن تفهم الآن كيفية تشغيل صندوق القفازات ، وكيفية اختبار تلوث الماء والأكسجين ، وكيفية تصنيع المركبات الحساسة للهواء والرطوبة. شكرا للمشاهدة!
</div>

صندوق القفازات هو أداة عملية للغاية للعمل مع المركبات الحساسة للهواء والرطوبة ومعالجتها. يمكن إجراء معظم عمليات التلاعب التي يمكن إجراؤها على سطح الطاولة بسهولة في جو خامل.
يمكن استخدام صندوق القفازات لتخزين المواد الكيميائية وإجراء التفاعلات وإجراء التحليل الطيفي. صناديق القفازات قابلة للتخصيص بالكامل ، بحيث يمكن للعملاء طلب العديد من الوظائف الإضافية لتلبية احتياجاتهم. سيكون للمختبرات المختلفة إرشادات مختلفة لمستخدم صندوق القفازات. لذلك ، من المهم جدا فهم متطلبات العمل في صندوق القفازات قبل ...

صندوق القفازات وأجهزة استشعار الشوائب

المصدر: تمارا إم باورز ، قسم الكيمياء ، جامعة تكساس إيه آند إم 
يوفر صندوق القفازات وسيلة مباشرة للتعامل مع المواد الصلبة والسوائل الحساسة للهواء والرطوبة. صندوق القفازات هو ما يبدو عليه: صندوق به قفازات متصلة بجانب واحد أو أكثر ، مما يسمح للمستخدم بإجراء عمليات التلاعب داخل صندوق القفازات في جو خامل. 
للتلاعب في ظل الأجواء الخاملة ، يمكن للكيميائيين الاختيار بين تقنيات Schlenk أو تقنيات الفراغ العالي وصندوق القفازات. توفر تقنيات Schlenk وخاصة تقنيات الفراغ العالي درجة أعلى من التحكم في الغلاف الجوي ، وبالتالي فهي مناسبة للتفاعلات الحساسة للهواء والرطوبة بشكل كبير. ومع ذلك ، يوفر صندوق القفازات وصولا أكبر للتلاعب في جو خامل. إن وزن الكواشف ، وتصفية التفاعلات ، وإعداد العينات للتحليل الطيفي ، ونمو البلورات كلها أمثلة على الإجراءات الروتينية التي يتم إجراؤها بسهولة أكبر في صندوق القفازات مقابل مشعب Schlenk / الفراغ. أدت التطورات في تصميم صندوق القفازات إلى زيادة أدائها ، مثل تشغيل التفاعلات عند درجات حرارة منخفضة والتحليل الطيفي داخل صندوق القفازات. 
سيوضح هذا الفيديو كيفية إدخال العناصر داخل وخارج صندوق القفازات وكيفية ضمان بيئة عمل جيدة نوعيا. سيتم إثبات التلاعب الأساسي داخل صندوق القفازات من خلال تخليق بنزوفينون الصوديوم.

Source: Tamara M. Powers, Department of Chemistry, Texas A&#38;M University&#160;
The glovebox provides a straightforward means to handle air- and ...

يمكن للمواد الحساسة مثل الليثيوم العضوي أو المركبات العضوية المعدنية أن تتفاعل بعنف عند تعرضها للأكسجين أو الماء من الهواء. وبالتالي ، هناك حاجة إلى بيئة عمل خاملة ، والتي يمكن تحقيقها باستخدام صندوق القفازات. يعد صندوق القفازات جهازا مهما يستخدم في العديد من المختبرات ، والذي يسمح بمناولة وتخزين المركبات الحساسة للهواء والرطوبة. علاوة على ذلك ، يمكن استخدامه لقياس المواد الحساسة وإجراء التفاعلات. سيوضح هذا الفيديو كيفية تشغيل صندوق القفازات ، وكيفية تصنيع مؤشر لاختبار الأكسجين والماء داخل المذيبات الجافة. بشكل عام ، يتكون صندوق القفازات من صندوق معدني به نوافذ من البولي كربونات مزودة بقفازات بوتيل تسمح بالتلاعب داخل الصندوق. يتم إحضار المواد الكيميائية والإمدادات إلى صندوق القفازات عبر غرف الانتظار ، بينما يتم استخدام أجهزة الاستشعار ولوحة التحكم للمراقبة واللوائح. علاوة على ذلك ، يمكن توسيع وظائف صندوق القفازات بواسطة معدات إضافية ، بدءا من وصلات التفريغ إلى المجمدات لتخزين المواد الكيميائية. يتم تحقيق جو صندوق القفازات باستخدام غاز خامل مثل النيتروجين. الصندوق محكم الغلق للغاز ويعمل بضغط إيجابي ، والذي يتم التحكم فيه عن طريق تنظيم تدفق الغاز إلكترونيا إلى النظام. يتم تدوير الغلاف الجوي الخامل من خلال سرير محفز يقع أسفل صندوق القفازات. يتكون المحفز من المناخل الجزيئية والنحاس ، والتي تستخدم للحفاظ على مستوى منخفض من الأكسجين والرطوبة. يتفاعل النحاس مع الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي ، بينما تمتص المناخل الجزيئية الماء. يجب تجديد المحفز بشكل منتظم عن طريق تسخينه تحت تيار من غاز الهيدروجين والنيتروجين لضمان نشاطه. إلى جانب الرطوبة والأكسجين ، يمكن للمذيبات المختلفة أن تلوث المحفز. لتجنب ذلك ، يتم عزل غرفة القفازات ، عند العمل مع مواد كيميائية غير متوافقة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إدخال التلوث من خلال غرفة الانتظار ، والتي يجب أن تخضع لدورات إخلاء وتطهير متعددة لإزالة أكبر قدر ممكن من الهواء. يمكن حساب جزء الهواء المتبقي باستخدام هذه المعادلة. يمكن اختبار محتوى الرطوبة والأكسجين داخل الصندوق أو أي مذيب جاف باستخدام أجهزة استشعار كيميائية. يستخدم ثنائي إيثيل الزنك لاختبار التلوث داخل الصندوق ، بينما يستخدم بنزوفينون الصوديوم للمذيبات. الآن بعد أن أصبحت على دراية بالأساسيات ، دعنا نلقي نظرة على كيفية تشغيل صندوق القفازات واختبار الأكسجين والماء. قبل أن تبدأ في التعرف على الآلة. للحصول على تعليمات مفصلة حول استخدام صندوق القفازات ، شاهد الفيديو الخاص بنا في مجموعة سلامة المختبر. تأكد من تجفيف الأواني الزجاجية المراد إحضارها في الفرن ، وأن الحاويات الفارغة مفتوحة. تحقق من سجل غرفة الانتظار للتأكد من أنه فارغ. بعد ذلك ، املأ غرفة الانتظار بالغاز الخامل إلى 1 ضغط جوي ، وأغلق صمام المدخل لعزل الغرفة. بمجرد تطهير الغرفة ، افتحها من الخارج ، وضع العناصر داخل الغرفة. أغلق الغرفة وأخلئها. املأ السجل بما في ذلك الأحرف الأولى من الأسماء والعناصر وأوقات كل دورة ، أثناء إخلاء الغرفة. عند الوصول إلى الحد الأدنى للضغط ، اترك غرفة الانتظار تحت فراغ ديناميكي بين 5-20 دقيقة. ثم باستخدام صمام المدخل ، قم بتطهير غرفة الانتظار مرة أخرى ، وانتظر حتى يتم الوصول إلى 1 ضغط جوي ، ثم قم بإخلاء مرة أخرى. لاحظ الوقت وكرر الدورة. أخيرا ، أعد ملء الغرفة ب N2 وأغلق إمدادات الغاز الخامل ، عند الانتهاء من عملية التطهير. أنت الآن جاهز لفتح غرفة الانتظار من داخل صندوق القفازات لإحضار العناصر. أغلق باب غرفة الانتظار عند الانتهاء ، وقم بإخلاءه ، واملأ السجل. تحقق من السجل لمعرفة الحالة الأخيرة لغرفة الانتظار وأنها غير مستخدمة. كرر عملية التطهير إذا تم استخدام غرفة الانتظار لإخراج العناصر كعملية أخيرة. بعد ذلك ، أغلق الصمام الذي يربط مصدر الغاز الخامل ، بمجرد ملء غرفة الانتظار. افتح الباب من الداخل ، وقم بتحميل العناصر في الغرفة ، وأغلق الباب. ثم افتح الغرفة من الخارج وقم بإزالة العناصر. قم بإخلاء الغرفة واملأ السجل. الآن بعد أن أصبحت على دراية بالاستخدام الصحيح لصندوق القفازات ، دعنا نفحص كيف يمكن استخدام مستشعرات الشوائب لاختبار الأكسجين والماء في غلاف صندوق القفازات والمذيبات المختلفة. لاختبار جو صندوق القفازات لمستويات الأكسجين والماء ، قم أولا بإيقاف تشغيل جهاز الدوران. ثم افتح زجاجة من محلول ثنائي إيثيل الزنك في الهكسان داخل صندوق القفازات. قم بتدوير المحلول برفق لاستبدال جو الغاز بجو صندوق القفازات داخل الزجاجة. يشير أي دخان ناشئ وبقايا بيضاء إلى الأكسجين أو الماء أو مذيب الأثير الموجود في الغلاف الجوي. بعد ذلك ، قم بتطهير صندوق القفازات لمدة 5 دقائق ، وقم بإيقاف تشغيل التطهير ، وأعد تشغيل جهاز الدوران عند الانتهاء. بالإضافة إلى اختبار جو صندوق القفازات ، يمكن استخدام المؤشرات لاختبار المذيبات المختلفة لشوائب الأكسجين والماء. أولا ، قم بإيقاف تشغيل جهاز التعويم. ثم افتح زجاجة المذيب المطلوب وانقل 10 مل إلى قارورة تلألؤ. أضف قطرة واحدة من محلول الكيتيل الجذري لاختبار المذيب ولاحظ اللون على مدى 1-2 دقيقة. إذا كان المذيب جافا ، فسوف يحتفظ باللون الأرجواني لجذور الكيتيل إلى أجل غير مسمى. إذا تغير اللون إلى اللون الأزرق ثم إلى عديم اللون ، فإن المذيب به شوائب. للإنهاء ، أغلق جميع زجاجات المذيبات ، وقم بتطهير صندوق القفازات وأعد تشغيل جهاز الدوران. يستخدم صندوق القفازات على نطاق واسع للتعامل مع المواد الحساسة للهواء والرطوبة لإجراء التفاعلات أو التحليل الطيفي أو لتخزين المركبات في ظروف خالية من الهواء. على سبيل المثال ، يتم تصنيع جذر الكيتيل ، الذي يستخدم لاختبار مذيبات الماء والأكسجين ، باستخدام صندوق القفازات. لتنفيذ التوليف ، ابدأ بإيقاف تشغيل جهاز الدوران. وزن 5 ملغ من البنزوفينون في قارورة تلألؤ 20 مل. ثم قم بوزن 0.5-1 جم من الصوديوم وانقله إلى نفس قارورة التلألؤ مع شريط التقليب. أضف 20 مل من THF الجاف وقم بتغطية القارورة. أعد تشغيل جهاز الدوران بعد تطهير صندوق القفازات لمدة 15 دقيقة. حرك التفاعل لمدة 48 ساعة أو حتى يتغير اللون من عديم اللون إلى الأزرق إلى الأرجواني. بمجرد الوصول إلى اللون الأرجواني ، يصبح جذر الكيتيل جاهزا للاستخدام. إلى جانب المؤشرات الكيميائية ، يمكن استخدام صندوق القفازات لتخليق المركبات الحساسة للهواء ، مثل 1،2-azaborines.? في هذا المثال ، يتم تصنيع N-H-B-ethyl-1،2-azaborine بدءا من N-TBS-B-Cl-1،2-azaborine باستخدام glovebox وخط Schlenk. ثم يتم استخدام المركب المعزول لتحضير مركب بلوري بروتين-ليجند مع طفرات الليزوزيم المنقاة ، ويتم دراسة تفاعلات ربط البروتين باستخدام تحليل حيود الأشعة السينية. لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لصندوق القفازات وأجهزة الاستشعار الكيميائية. يجب أن تفهم الآن كيفية تشغيل صندوق القفازات ، وكيفية اختبار تلوث الماء والأكسجين ، وكيفية تصنيع المركبات الحساسة للهواء والرطوبة. شكرا للمشاهدة!

Education

JoVE Science Education

Chemistry

الكيمياء

Inorganic Chemistry

الكيمياء غير العضوية

handling air-sensitive samples in a glovebox

A glovebox lets chemists handle air- and moisture-sensitive solids and liquids inside an inert atmosphere. It is a sealed box with gloves attached to one or more sides. Those gloves let the user work inside the chamber without exposing the sample to air.

For inert-atmosphere work, chemists may choose a glovebox, a Schlenk setup, or high-vacuum techniques. Schlenk and especially high-vacuum methods give tighter control over the atmosphere. That makes them useful for reactions that are very sensitive to air and moisture. A glovebox, however, gives easier access for many routine tasks.

Common glovebox tasks include weighing reagents, filtering reactions, preparing samples for spectroscopy, and growing crystals. Improved glovebox designs can also support work at reduced temperatures and even spectroscopy inside the box. This page also shows how items are moved in and out of the glovebox and how a good working environment is checked qualitatively.

Basic glovebox handling is demonstrated through the synthesis of sodium benzophenone. The example shows how the glovebox supports manipulations that need an inert setting. It also connects the tool to everyday lab steps that are easier to manage when air and moisture must be kept out.

Handling Air-Sensitive Samples in a Glovebox

handling-air-sensitive-samples-in-a-glovebox

synthesis of a ti(iii) metallocene using schlenk line technique

synthesis-of-a-tiiii-metallocene-using-schlenk-line-technique

Air-Free Solvent Transfer on a Schlenk Line

Schlenk line technique is a useful way to handle air- and water-sensitive chemicals. In inorganic chemistry, it is often used when compounds must be kept away from oxygen and moisture. This experiment focuses on simple Schlenk line steps, especially solvent preparation and solvent transfer. The procedure shows a new, simple method for degassing solvent, which means removing dissolved gas before use. It also demonstrates how to move solvent by cannula and by syringe on a Schlenk line. These...

glovebox and impurity sensors

A glovebox lets chemists handle air- and moisture-sensitive solids and liquids inside an inert atmosphere. It is a sealed box with gloves attached to one or more sides. Those gloves let the user work inside the chamber without exposing the sample to air. For inert-atmosphere work, chemists may choose a glovebox, a Schlenk setup, or high-vacuum techniques. Schlenk and especially high-vacuum methods give tighter control over the atmosphere. That makes them useful for reactions that are very...

purification of ferrocene by sublimation

Ferrocene Purification Using Sublimation

Sublimation can be used to purify ferrocene, a solid that turns directly from a solid into a gas. This phase change happens without first becoming a liquid. It occurs at temperatures and pressures lower than the compound's triple point. During sublimation, the solid is heated into the gas phase. Non-volatile impurities stay behind in the sample. The vaporized compound then cools and deposits as a solid on a cold surface. This method works for both organic and inorganic solids. In this...

the evans method

Magnetic Susceptibility in Transition Metal Complexes

Magnetic susceptibility helps reveal whether a transition metal complex has unpaired electrons. Many organic molecules are diamagnetic, which means all of their electrons are paired in bonds. In contrast, many transition metal complexes are paramagnetic and have unpaired electrons in their ground state. Hund's rule says that electrons fill orbitals of similar energy to maximize the number of unpaired electrons before they pair up. Transition metals have partially filled d-orbitals, and ligand...

single crystal and powder x-ray diffraction

single-crystal-and-powder-x-ray-diffraction

X-ray Diffraction for Crystal Structure

X-ray diffraction is used to study the structure of molecules with X-rays. In chemistry, this method is called X-ray crystallography. It is commonly done with either a single crystal or a powdered sample. Single-crystal X-ray diffraction can show the absolute structure of a compound. It reveals the exact positions of atoms, so bond lengths and bond angles can be measured. This method gives the structure inside one crystal, which may not match the bulk of the material. For that reason, other...

electron paramagnetic resonance (epr) spectroscopy

electron-paramagnetic-resonance-epr-spectroscopy

EPR for Studying Antioxidant Behavior

Electron Paramagnetic Resonance (EPR) helps students study unpaired electrons in chemical systems. EPR spectroscopy is used here to examine how dibutylhydroxy toluene, or BHT, acts as an antioxidant during the autoxidation of aliphatic aldehydes. The lesson focuses on the basic principles behind EPR and shows how this method can track radical behavior in a reaction. It also connects the technique to a real chemical example, where BHT is studied for its role in slowing autoxidation. This makes...

m&#246;ssbauer spectroscopy

Ferrocene Analysis by Mössbauer Spectroscopy

Mössbauer spectroscopy is a bulk characterization technique used to study atoms in the solid state. It examines the nuclear excitation of an atom by gamma rays. The method gives a spectrum that can reveal the oxidation state, spin state, and electronic environment around the target atom. These spectral features help build evidence about a molecule’s electronic structure and ligand arrangement, or geometry. The video explains the basic principles behind Mössbauer spectroscopy. It also shows how...

lewis acid-base interaction in ph3p-bh3

Ph3P-BH3 Adduct and Lewis Acids

Chemistry uses models to explain patterns in reactivity, and acid-base definitions have changed over time. Substances have been grouped as acids and bases since ancient Greece. Early descriptions were based on taste. Acids were sour, like lemon juice and vinegar. Bases were used to neutralize acids. The word acid comes from the Latin term for sour-tasting. The word alkaline comes from an Arabic word for roasting, linked to early ash-based bases used to make soap. A later model came from Svante...

structure of ferrocene

Ferrocene Synthesis and Electron Count

Ferrocene synthesis and electron count are the focus of this high school chemistry experiment. Ferrocene is an organometallic compound, which means it contains a metal bonded to carbon-based groups. It was first reported in 1951 by Kealy and Pauson in Nature. The early structure for ferrocene placed the iron atom in a simple sigma bond to one carbon atom on each cyclopentadiene ligand. A later model from Wilkinson and Woodward described a sandwich shape, with iron between two cyclopentadiene...

application of group theory to ir spectroscopy

application-of-group-theory-to-ir-spectroscopy

IR Spectroscopy of Metal Carbonyl Isomers

Infrared spectroscopy of metal carbonyl isomers shows how symmetry can help identify a complex. Metal carbonyl complexes are useful metal precursors for making organometallic complexes and catalysts. IR spectroscopy is one of the most useful ways to study compounds that contain CO groups. Group theory is the use of mathematics to describe molecular symmetry. It can be used to predict how many IR-active C-O vibrational modes a molecule should have. The number of C-O stretches seen in an IR...

molecular orbital (mo) theory

Geometry of Ni and Pd dppf Complexes

Nickel and palladium dppf complexes are the focus of this chemistry protocol. It guides the synthesis of two metal complexes that contain the ligand 1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene, or dppf. The compounds are M(dppf)Cl2, where M is Ni or Pd. Both metal complexes are four-coordinate, meaning each metal center is bonded to four groups. Even so, they do not share the same geometry at the metal center. Molecular orbital, or MO, theory is used together with 1H NMR and the Evans method to...

quadruply metal-metal bonded paddlewheels

quadruply-metal-metal-bonded-paddlewheels

Synthesizing a Mo2 Quadruple-Bond Complex

Paddlewheel complexes are coordination compounds made from two transition metal ions held close together by four bridging ligands. The metals can come from the 1st, 2nd, or 3rd row of transition metals. The bridging ligands are most often formamidinates or carboxylates. Changing the metal ion or the bridging ligand gives many different paddlewheel complexes. Their close structure allows metal-metal bonding, and that bonding strongly affects how the complexes look and react. Because of this,...

dye-sensitized solar cells

Dye-Sensitized Solar Cells and Light Capture

Dye-sensitized solar cells use a dye to capture sunlight and turn it into electrical current. They are a type of solar cell, which is an electrical device that uses light to create current. This approach is modeled on nature, where colored molecules absorb light energy and help drive chemical reactions. The idea connects to photosynthesis in plants. In leaves, chlorophyll pigments give plants their green color and absorb sunlight to power the conversion of water and carbon dioxide into...

synthesis of an oxygen-carrying cobalt(ii) complex

synthesis-of-an-oxygen-carrying-cobaltii-complex

Cobalt Complex Model for Oxygen Binding

Bioinorganic chemistry studies how metals help living systems work. Many proteins contain metals, and some depend on metal-containing active sites to function. Proteins with metals are called metalloproteins. They help carry out important cell functions needed for life. One major role of metalloproteins is oxygen transport. These proteins bind oxygen, move it, and then release it for processes such as respiration. Synthetic inorganic chemists study coordination compounds to model these...

photochemical initiation of radical polymerization reactions

photochemical-initiation-of-radical-polymerization-reactions

Photopolymerizing Styrene Into Polystyrene

Photopolymerizing styrene with light produces polystyrene, a common commodity plastic. This experiment uses simple photochemistry to start a radical polymerization reaction. A radical is a highly reactive particle with an unpaired electron that can help build long polymer chains. The module focuses on benzoyl peroxide as a photo-initiator for styrene polymerization. Benzoyl peroxide absorbs light and helps trigger the reaction. The process also shows how photochemistry can be used to control...

inorganic chemistry

This collection covers a range of inorganic chemistry protocols and concepts including air-free techniques, syntheses of transition metal based compounds, core inorganic chemistry concepts like Lewis Acid and Bases, and advanced analysis techniques including EPR spectroscopy.

Learn how a glovebox helps handle air- and moisture-sensitive samples, move items in and out safely, and perform routine inert-atmosphere lab work.

Handling Air-Sensitive Samples in a Glovebox | JoVE K12

Caroline Saouma

Review

Principles of Glovebox and Sensor Reagents

Bringing Items into the Glovebox

Removing Items from the Glovebox

Testing for Impurities

Applications

Summary

biofuels-producing-ethanol-from-cellulosic-material

Biofuels: Producing Ethanol from Cellulosic Material

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
In this experiment, cellulosic material (such as corn stalks, leaves, ...

Proton Exchange Membrane Fuel Cells

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
The United States consumes a large amount of energy &#8211; the current ...

determination-of-nox-in-automobile-exhaust-using-uv-vis-spectroscopy

Determination Of NOx in Automobile Exhaust Using UV-VIS Spectroscopy

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
In the troposphere, ozone is naturally formed when sunlight splits nitrogen ...

Energy Basics

Chemical reactions, such as those that occur when you light a match, involve changes in energy as well as matter.

Chemical changes and their accompanying ...

Making a Geologic Cross Section

Source: Laboratory of Alan Lester - University of Colorado Boulder
Geologic maps were first made and utilized in Europe, in the mid-to-late 18th century. ...

extraction-of-biomarkers-from-sediments-accelerated-solvent-extraction

Extraction of Biomarkers from Sediments - Accelerated Solvent Extraction

Source: Laboratory of Jeff Salacup&#160;- University of Massachusetts Amherst
The distribution of a group of organic biomarkers called glycerol-dialkyl ...

Quarrying of Stone

Quarrying involves the meticulous extraction of stone from a quarry by either using controlled explosions or precision cutting techniques to remove the ...

Energy

The universe is composed of matter in different forms, and all forms of matter contain energy.&#160; The different forms of energy on Earth originate from ...

Energy resources
• Renewable and nonrenewable energy sources and efficiency
• Alternate energy sources and efficiency
• Resource availability
• Mining and resource extraction

Content elaboration: This unit builds upon a variety of topics studied in previous courses. In elementary school, renewable/nonrenewable energy, soils, the atmosphere and water are introduced. In middle school, Earth's spheres, Earth's resources and energy resources are explored. At the high school level, water, air, chemistry and energy topics are studied. In this course, the Earth Resources topic should be looked at through the lens of geology when referring to renewable/non-renewable resources, air, water, soil, and energy. In this course, renewable and nonrenewable energy resources topics investigate the effectiveness and efficiency for differing types of energy resources at a local, state, national and global level. Feasibility, availability and environmental cost are included in the extraction, storage, use and disposal of both abiotic and biotic resources. Modeling (3-D or virtual), simulations and real-world data are used to investigate energy resources and exploration. The emphasis is on current, actual data, contemporary science and technological advances in the field of energy resources. Relating Earth's resources (e.g., energy, air, water, soil) to a global scale and using technology to collect global resource data for comparative classroom study is recommended. In addition, it is important to connect industry and the scientific community to the classroom to increase the depth of understanding. Critical thinking and problem-solving skills are important in evaluating resource use and conservation. Smaller scale investigations, such as a field study to monitor stream quality, construction mud issues, storm water management, nonpoint source contamination problems (e.g., road-salt runoff, agricultural runoff, parking lot runoff) or thermal water contamination, can be useful in developing a deeper understanding of Earth's resources. Earth systems are used to illustrate the interconnectedness of each of Earth's spheres (hydrosphere, lithosphere, atmosphere and biosphere) and the relationship between each type of Earth's resources.

Energy resources

Measuring Tropospheric Ozone

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Ozone is a form of elemental oxygen (O3), a molecule of three oxygen atoms ...

Bioremediation

Bioremediation is the use of prokaryotes, fungi, or plants to remove pollutants from the environment. This process has been used to remove harmful toxins ...

Climate Change

The certainty of climate change remains a public controversy despite the consensus among approximately 97% of active climate researchers, who not only ...

Global Climate Change

Throughout its ~4.5 billion year history, the Earth has experienced periods of warming and cooling. However, the current drastic increase in global ...

Air
• Primary and secondary contaminants
• Greenhouse gases

Content elaboration: This unit builds upon a variety of topics studied in previous courses. In elementary school, renewable/nonrenewable energy, soils, the atmosphere and water are introduced. In middle school, Earth's spheres, Earth's resources and energy resources are explored. At the high school level, water, air, chemistry and energy topics are studied. In this course, the Earth Resources topic should be looked at through the lens of geology when referring to renewable/non-renewable resources, air, water, soil, and energy. In this course, renewable and nonrenewable energy resources topics investigate the effectiveness and efficiency for differing types of energy resources at a local, state, national and global level. Feasibility, availability and environmental cost are included in the extraction, storage, use and disposal of both abiotic and biotic resources. Modeling (3-D or virtual), simulations and real-world data are used to investigate energy resources and exploration. The emphasis is on current, actual data, contemporary science and technological advances in the field of energy resources. Relating Earth's resources (e.g., energy, air, water, soil) to a global scale and using technology to collect global resource data for comparative classroom study is recommended. In addition, it is important to connect industry and the scientific community to the classroom to increase the depth of understanding. Critical thinking and problem-solving skills are important in evaluating resource use and conservation. Smaller scale investigations, such as a field study to monitor stream quality, construction mud issues, storm water management, nonpoint source contamination problems (e.g., road-salt runoff, agricultural runoff, parking lot runoff) or thermal water contamination, can be useful in developing a deeper understanding of Earth's resources. Earth systems are used to illustrate the interconnectedness of each of Earth's spheres (hydrosphere, lithosphere, atmosphere and biosphere) and the relationship between each type of Earth's resources.

turbidity-and-total-solids-in-surface-water

Turbidity and Total Solids in Surface Water

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Turbidity and total solids are related measurements addressing clarity of ...

Dissolved Oxygen in Surface Water

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Dissolved oxygen (DO) measurements calculate the amount of gaseous oxygen ...

Nutrients in Aquatic Ecosystems

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Nitrogen and phosphorus are essential plant nutrients found in aquatic ...

water-quality-analysis-via-indicator-organisms

Water Quality Analysis via Indicator Organisms

Source: Laboratories of Dr. Ian Pepper and Dr. Charles Gerba -The University of Arizona
Demonstrating Author: Luisa Ikner
Water quality analysis monitors ...

isolation-of-fecal-bacteria-from-water-samples-by-filtration

Isolation of Fecal Bacteria from Water Samples by Filtration

Source: Laboratories of Dr. Ian Pepper and Dr. Charles Gerba - The University of Arizona
Demonstrating Author: Luisa Ikner
The quality of water destined ...

Quality of Water

Water added to concrete aids in the hydration of cement, contributing to the strength and durability of concrete.
Generally, potable water, if available, ...

design-example-analyzing-capacity-contours-for-flood-risk-assessment

Design Example: Analyzing Capacity Contours for Flood Risk Assessment

Flood risk assessment involves careful planning and analysis to ensure the safety of communities near water retention structures. Capacity contours are a ...

Testing Water Quality

If the quality of water available for preparing concrete is uncertain, its suitability is determined by comparing the setting time of cement and the ...

Using a pH Meter

Source: Laboratory of Dr. Zhongqi He - United States Department of Agriculture
Acids and bases are substances capable of donating protons (H+) and ...

Water
• Potable water and water quality
• Hypoxia, eutrophication

Content elaboration: This unit builds upon a variety of topics studied in previous courses. In elementary school, renewable/nonrenewable energy, soils, the atmosphere and water are introduced. In middle school, Earth's spheres, Earth's resources and energy resources are explored. At the high school level, water, air, chemistry and energy topics are studied. In this course, the Earth Resources topic should be looked at through the lens of geology when referring to renewable/non-renewable resources, air, water, soil, and energy. In this course, renewable and nonrenewable energy resources topics investigate the effectiveness and efficiency for differing types of energy resources at a local, state, national and global level. Feasibility, availability and environmental cost are included in the extraction, storage, use and disposal of both abiotic and biotic resources. Modeling (3-D or virtual), simulations and real-world data are used to investigate energy resources and exploration. The emphasis is on current, actual data, contemporary science and technological advances in the field of energy resources. Relating Earth's resources (e.g., energy, air, water, soil) to a global scale and using technology to collect global resource data for comparative classroom study is recommended. In addition, it is important to connect industry and the scientific community to the classroom to increase the depth of understanding. Critical thinking and problem-solving skills are important in evaluating resource use and conservation. Smaller scale investigations, such as a field study to monitor stream quality, construction mud issues, storm water management, nonpoint source contamination problems (e.g., road-salt runoff, agricultural runoff, parking lot runoff) or thermal water contamination, can be useful in developing a deeper understanding of Earth's resources. Earth systems are used to illustrate the interconnectedness of each of Earth's spheres (hydrosphere, lithosphere, atmosphere and biosphere) and the relationship between each type of Earth's resources.

Water

lead-analysis-of-soil-using-atomic-absorption-spectroscopy

Lead Analysis of Soil Using Atomic Absorption Spectroscopy

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Lead occurs naturally in soil, in levels ranging from 10-50 ppm. However, ...

carbon-and-nitrogen-analysis-of-environmental-samples

Carbon and Nitrogen Analysis of Environmental Samples

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Elemental Analysis is a method used to determine elemental composition of a ...

soil-nutrient-analysis-nitrogen-phosphorus-and-potassium

Soil Nutrient Analysis: Nitrogen, Phosphorus, and Potassium

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
In this experiment, three soil macronutrients are chemically extracted, ...

analysis-of-earthworm-populations-in-soil

Analysis of Earthworm Populations in Soil

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Using mustard, Lumbricus terrestris earthworm populations can be sampled ...

determination-of-moisture-content-in-soil

Determination of Moisture Content in Soil

Source: Laboratories of Dr. Ian Pepper and Dr. Charles Gerba - The University of Arizona
Demonstrating Author: Bradley Schmitz
Soils normally contain a ...

The Soil Ecosystem

Plants obtain inorganic minerals and water from the soil, which acts as a natural medium for land plants. The composition and quality of soil depend not ...

What are Biogeochemical Cycles?

The most common elements in organic molecules, carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur, and phosphorus, are only available in the ecosystem in limited ...

The Carbon Cycle

Carbon is the basis of all organic matter on Earth, and is recycled through the ecosystem in two primary processes: one in which carbon is exchanged among ...

The Water Cycle

The Earth&rsquo;s hydrosphere includes all of the areas where the storage and movement of water occurs. Since water is the basis of all living processes, ...

environmental-applications-of-microorganisms

Environmental Applications of Microorganisms

Microorganisms play a pivotal role in maintaining ecosystem balance by recycling essential elements such as carbon, nitrogen, and phosphorus, as well as ...

What is an Ecosystem?

Overview

An ecosystem is the interaction between all abiotic and biotic factors in an environment and can be classified as terrestrial or aquatic. ...

Sustainable Development

As the human population continues to grow and use resources, we must be mindful of our planet&rsquo;s natural limits. Sustainable development provides a ...

The Efficient Amount of Recycling I

In an imaginary town, Greendale, residents carelessly dispose of recyclable plastics due to minimal additional trash pickup fees, leading to recyclable ...

Threats to Biodiversity

There have been five major extinction events throughout geological history, resulting in the elimination of biodiversity, followed by a rebound of species ...

Ecological Disturbance

An ecological disturbance is a temporary disruption in the environment resulting from abiotic, biotic, or anthropogenic factors, causing a pronounced ...

modifying-bank-erosion-hazard-index-behi-protocol-for-rapid

Modifying the Bank Erosion Hazard Index (BEHI) Protocol for Rapid Assessment of Streambank Erosion in Northeastern Ohio

Understanding the source of pollution in a stream is vital to preserving, restoring, and maintaining the stream&#8217;s function and habitat it provides. ...

Soil and sediment
• Desertification
• Mass wasting and erosion
• Sediment and contamination

Content elaboration: This unit builds upon a variety of topics studied in previous courses. In elementary school, renewable/nonrenewable energy, soils, the atmosphere and water are introduced. In middle school, Earth's spheres, Earth's resources and energy resources are explored. At the high school level, water, air, chemistry and energy topics are studied. In this course, the Earth Resources topic should be looked at through the lens of geology when referring to renewable/non-renewable resources, air, water, soil, and energy. In this course, renewable and nonrenewable energy resources topics investigate the effectiveness and efficiency for differing types of energy resources at a local, state, national and global level. Feasibility, availability and environmental cost are included in the extraction, storage, use and disposal of both abiotic and biotic resources. Modeling (3-D or virtual), simulations and real-world data are used to investigate energy resources and exploration. The emphasis is on current, actual data, contemporary science and technological advances in the field of energy resources. Relating Earth's resources (e.g., a, air, water, soil) to a global scale and using technology to collect global resource data for comparative classroom study is recommended. In addition, it is important to connect industry and the scientific community to the classroom to increase the depth of understanding. Critical thinking and problem-solving skills are important in evaluating resource use and conservation. Smaller scale investigations, such as a field study to monitor stream quality, construction mud issues, storm water management, nonpoint source contamination problems (e.g., road-salt runoff, agricultural runoff, parking lot runoff) or thermal water contamination, can be useful in developing a deeper understanding of Earth's resources. Earth systems are used to illustrate the interconnectedness of each of Earth's spheres (hydrosphere, lithosphere, atmosphere and biosphere) and the relationship between each type of Earth's resources.

Soil and sediment

Handling Air-Sensitive Samples in a Glovebox

Description

Transcript

More videos by Standards