Name: airflow controls for safer lab workspaces
Uploaded: 2023-04-30T06:57:00.000Z
Duration: 5 min 48 s
Channel: JoVE

K12 Standards

Texas Essential Knowledge and Skills

High School

Specialised Topic in Science

112.51.c.1.

112.51.c.1.C.

Fume Hoods and Laminar Flow Cabinets

1. أغطية الدخان 
<ol>
	<li>يستخدم
	<ol>
		<li>تستخدم أغطية الدخان عندما تولد مادة أبخرة ضارة أو أبخرة أو جزيئات محمولة جوا ، مثل مساحيق السيليكا الدقيقة ، أو المواد المسرطنة المتطايرة ، مثل البنزين. </li>
	</ol>
	</li>
	<li>عملية
	<ol>
		<li>يتم سحب الهواء من خلال الوجه الافتتاحي للغطاء ، حيث يعمل المستخدم ، والخروج من خلال العادم. يمنع التدفق المستمر للهواء إلى الداخل نحو الوجه الأبخرة والأبخرة والجزيئات الخطرة من الهروب من خلال فتحة غطاء المحرك ، مما يحافظ على سلامة المستخدم وعمال المختبر الآخرين. </li>
	</ol>
	</li>
	<li>يجب أن تكون سرعة تدفق الوجه عالية بما يكفي ليكون غطاء المحرك فعالا. تسمح سرعة التدفق المنخفضة للأبخرة أو الأبخرة أو الجسيمات الضارة بالهروب من خلال فتحة الغطاء باتجاه المستخدم. أحد أسباب سرعة التدفق المنخفضة هو وجود نافذة قابلة للتعديل عند فتحة غطاء المحرك ، تسمى الوشاح ، مرتفعة جدا. من الشائع أن تحتوي أغطية الدخان على أجهزة إنذار لسرعة التدفق المنخفض وأجهزة إنذار ارتفاع الوشاح. تتراوح سرعات التدفق النموذجية بين 0.41 و 0.51 م / ث (ANSI / AIHA / ASSE Z9.5). يجب أن يكون للشفاطات أقصى ارتفاع عمل آمن للوشاح مميز بوضوح. </li>
	<li>هناك عدة قواعد للاستخدام الآمن لأغطية الدخان.
	<ol>
		<li>لا تضع رأسك أبدا في مساحة غطاء المحرك ، لأن إدخال رأسك داخل الغطاء يمكن أن يعرضك لمواد ضارة. تم تصميم غطاء المحرك لحماية المستخدمين من التعرض للمواد الكيميائية فقط عند استخدامه بشكل صحيح. يجب أن تكون أذرع المستخدمين فقط موجودة في غطاء المحرك. ارتد معدات الحماية الشخصية المناسبة (PPE) في جميع الأوقات ، بغض النظر عن الحماية التي يوفرها غطاء الدخان. استشر مكتب الصحة والسلامة البيئية (EHS) التابع لمؤسستك للحصول على توصيات معدات الوقاية الشخصية المناسبة ، إذا كانت غير معروفة. </li>
		<li>اعمل دائما مع الوشاح عند أو أقل من الحد الأقصى للارتفاع الآمن. </li>
		<li>عندما لا يكون قيد الاستخدام ، يجب إغلاق الوشاح. يضمن إغلاق الوشاح بيئة عمل أكثر أمانا لجميع شاغلي المختبر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تكاليف الطاقة المرتبطة بالتشغيل غير السليم لغطاء الدخان هائلة. يعد الحفاظ على ارتفاع الوشاح عند الحد الأدنى من مستوى عدم العمل أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. </li>
		<li>لا تستخدم الغطاء للتخزين الكيميائي. قم بتخزين المواد الكيميائية في أماكن مناسبة ، مثل الخزانة القابلة للاشتعال ، وقم بإحضارها إلى غطاء الدخان فقط عند الحاجة. </li>
		<li>ضع جميع المواد في غطاء الدخان على بعد 6 بوصات على الأقل من حافة غطاء الدخان. عندما يتم تنفيذ العمل على بعد 6 بوصات من الحافة ، من المرجح أن تهرب الأبخرة والأبخرة والجزيئات. </li>
		<li>مثلما تنطبق مبادئ التدبير المنزلي الجيدة على مقاعد المختبرات العاملة ، يجب ممارسة نفس المبادئ داخل أغطية الدخان. </li>
	</ol>
	</li>
	<li>قم بإجراء صيانة دورية على غطاء الدخان للتأكد من أنه يعمل بأمان. يجب أن تشمل الصيانة اختبار أجهزة الإنذار واختبار سرعة التدفق في موضع وشاح تشغيل التصميم. يمكن أن تؤثر العديد من العوامل على سرعة التدفق ، بما في ذلك أنماط التدفق داخل الغرفة التي يوجد بها غطاء المحرك والعوائق عند فتحة العادم. إذا كانت سرعة التدفق منخفضة في موضع وشاح تشغيل التصميم ، فقم بخفض الوشاح حتى تصل سرعة التدفق بالسرعة المطلوبة. تحتوي العديد من أغطية الدخان الحديثة على أجهزة مراقبة سرعة تدفق الهواء التي تراقب سرعة التدفق في الوقت الفعلي. إذا أصبح الوشاح منخفضا جدا بحيث لا يمكن القيام بعمل فعال في غطاء الدخان ، فتوقف عن التشغيل حتى تتم معالجة جذر المشكلة. </li>
	<li>الاختلافات غطاء الدخان
	<ol>
		<li>هناك عدد من أنواع أغطية الدخان الأكثر تخصصا التي قد تتم مواجهتها. وتشمل هذه أغطية حمض البيركلوريك ، وأغطية النظائر المشعة ، وأغطية بدون مجاري الهواء ، وغيرها. يمكن قراءة المزيد عن متطلبات هذه الشفاطات في ANSI / AIHA / ASSE Z9.5. </li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. خزانات التدفق الصفحي 
<ol>
	<li>يستخدم
	<ol>
		<li>تستخدم خزانات التدفق الصفحي عند الحاجة إلى بيئة نظيفة وخالية من الجسيمات أو الملوثات البيولوجية. تشمل الأمثلة الشائعة العمل مع مزارع الأنسجة أو رقائق أشباه الموصلات. تمنع خزانات التدفق الصفحي التلوث المحمول جوا من دخول مساحة عمل الخزانة. يقلل التدفق الرقائقي (على عكس التدفق المضطرب) للهواء من التلوث المتبادل للعينات داخل الخزانة. </li>
	</ol>
	</li>
	<li>يتم ترشيح الهواء بواسطة مرشح HEPA ويتم نفخه فوق مساحة العمل ، باتجاه المستخدم. يحافظ التدفق المستمر للهواء النظيف إلى الخارج على مساحة عمل غير ملوثة. تم تجهيز بعض خزانات التدفق الصفحي بمصباح UV-C لتطهير مساحة العمل قبل الاستخدام. </li>
	<li>هناك نوعان من خزانات التدفق الصفحي: التدفق الأفقي والتدفق الرأسي ( الشكل 1 ). تنفخ خزانات التدفق الأفقية الهواء النظيف من الوجه الخلفي للخزانة أفقيا باتجاه المستخدم ، بينما تنفخ أغطية التدفق الرأسي الهواء النظيف من سقف الخزانة باتجاه أرضية مساحة العمل حيث تصطدم بعد ذلك بالقاعدة وتتدفق في اتجاه أفقي نحو المستخدم. يتم استخدام خزانات التدفق العمودي مع سحب الوشاح لأسفل. خزانات التدفق الأفقية لا تحتوي على وشاح. كلا النوعين من خزانات التدفق الصفحي لهما مزاياهما وعيوبهما. </li>
</ol>
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10372/10372fig1v2.jpg"> 
الشكل 1 . مخططات لأغطية التدفق الصفحي الأفقية والرأسية. 
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="2">غطاء التدفق الصفحي الأفقي</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>المزايا</td>
			<td>سلبيات</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>تلوث الأيدي / القفازات بشكل أقل لأنها عادة ما تكون في اتجاه الريح للعناصر الموجودة في الخزانة </td>
			<td>ينفخ تيار الهواء في وجه المستخدم</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>انخفاض اضطراب تدفق الهواء</td>
			<td>يمكن للأشياء الكبيرة في مساحة العمل أن تعيق تدفق الهواء النظيف ، مما يقلل من الفعالية</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">غطاء التدفق الصفحي العمودي</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>المزايا</td>
			<td>سلبيات</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>تيار الهواء لا ينفخ في وجه المستخدم</td>
			<td>لا يمكن وضع اليدين والذراعين فوق الأشياء</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>تلوث أقل من العنصر في مساحة العمل</td>
			<td>زيادة اضطراب تدفق الهواء</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
الجدول 1. مزايا وعيوب أغطية التدفق الصفحي الأفقية والرأسية. 
<ol start="4">
	<li>نصائح لضمان الاستخدام الفعال لخزانات التدفق الصفحي.
	<ol>
		<li>احرص دائما على عدم وضع العناصر في اتجاه مجرى المواد التي يمكن أن تؤدي إلى التلوث المتبادل. هذا مهم بشكل خاص عند استخدام العينات البيولوجية. </li>
		<li>تقليل الفوضى. كلما زاد عدد العناصر الموجودة في الخزانة ، زادت احتمالية حدوث التلوث. يمكن للعناصر الكبيرة أن تعطل التدفق. </li>
		<li>تأكد من أن اليدين / القفازات وأي عناصر يتم إحضارها إلى الخزانة خالية من التلوث قبل دخول الخزانة. </li>
		<li>يجب وضع جميع العناصر على بعد 6 بوصات أو أبعد من حافة فتحة الخزانة. من المرجح أن يختلط الهواء الموجود على بعد 6 بوصات من الحافة بالهواء الخارجي ، مما يعني أن الأجسام الموجودة في حدود 6 بوصات من المرجح أن تكون ملوثة. </li>
		<li>يجب إجراء الصيانة الدورية على خزانة التدفق الرقائقي للتأكد من أنها تعمل بأمان. يجب أن تشمل الصيانة فحص واستبدال مرشح HEPA ، والتحقق من وجود تسرب في الخزانة ، واختبار سرعة تدفق الهواء. يجب التحقق من سلامة مرشح HEPA عن طريق اختبار عدد الجسيمات التي تمر عبر الفلتر. يجب أن يزيل المرشح 99.97٪ أو أكثر من جسيمات 0.3 ميكرومتر. إذا كانت سرعة التدفق منخفضة جدا ، فلن تكون الخزانة فعالة في منع الملوثات. إذا كانت سرعة التدفق كبيرة جدا ، فسيكون التدفق مضطربا ، مع زيادة احتمالية حدوث تلوث. </li>
	</ol>
	</li>
</ol>

تعتبر أغطية الدخان وخزانات التدفق الرقائقي أدوات مفيدة في المختبر لمنع الضرر من المواد الخطرة والحفاظ على مساحة عمل نظيفة عند استخدام المواد الحساسة. ومع ذلك ، فإن أغطية الدخان وخزانات التدفق الرقائقي فعالة فقط عند استخدامها بشكل صحيح. باتباع إرشادات التشغيل البسيطة وإجراء الصيانة الدورية ، يمكن أن تكون أغطية الدخان وخزانات التدفق الرقائقي أدوات فعالة في المختبر.

أغطية الدخان وخزانات التدفق الصفحي

روبرت إم ريو وويليام أ. إليوت ، جامعة ولاية بنسلفانيا ، يونيفرسيتي بارك ، بنسلفانيا 
أغطية الدخان وخزانات التدفق الصفحي هي أدوات تحكم هندسية تعمل وفقا لمبادئ مماثلة. كلاهما يستخدم تدفقا مستمرا للهواء لمنع تلوث بيئة المختبر وسكانها. تمنع أغطية الدخان المواد الخطرة من الخروج من مساحة عمل غطاء المحرك ، بينما تمنع خزانات التدفق الصفحي الملوثات من دخول مساحة عمل الخزانة. 
أغطية الدخان هي أنظمة تهوية مصممة لتقليل التعرض للأبخرة والأبخرة والجزيئات الخطرة. يتم سحب تدفق مستمر للهواء إلى فتحة غطاء المحرك ، مما يحد من هروب الأبخرة والأبخرة والجزيئات ، ثم يتم سحبه من خلال العادم. تستخدم خزانات التدفق الصفحي للحفاظ على بيئة معقمة / نظيفة من خلال التدفق المستمر للهواء المفلتر بمقاومة الجسيمات عالية الكفاءة (HEPA) إلى الخارج ، مما يقلل من دخول الهواء الملوث إلى مساحة عمل الخزانة. يقلل الهواء المفلتر بتقنية HEPA من فرصة دخول المواد الكيميائية أو الجسيمات الضارة إلى المختبر. يزيل مرشح HEPA 99.97٪ أو أكثر من جسيمات 0.3 ميكرومتر.

Robert M. Rioux &amp; William A. Elliott, Pennsylvania State University, University Park, PA
Fume hoods and laminar flow cabinets are engineering controls ...

تعتبر أغطية الدخان وخزانات التدفق الصفحي قطعا أساسية من معدات المختبرات التي تمنع المواقف الخطرة والتلوث. في أغطية الدخان وخزانات التدفق الصفحي ، يتم تقليل المخاطر أو الملوثات باستخدام تدفق الهواء. تسحب أغطية الدخان الهواء عبر مساحة العمل لإزالة الأبخرة الخطرة والجزيئات الدقيقة ، بينما تنفخ خزانات التدفق الصفحي الهواء من خلال مرشح وتخرج لمنع تلوث العينات بالغبار أو المواد البيولوجية. سيوضح هذا الفيديو كيفية عمل أغطية الدخان وخزانات التدفق الصفحي ، وكيفية استخدامها ، وكيفية إجراء الصيانة. تعمل أغطية الدخان وخزانات التدفق الصفحي باستخدام تدفق الهواء الرقائقي ، وهو تدفق يستمر في خطوط انسيابية متوازية لا تعبر. يمنع التدفق الصفحي ، على عكس التدفق المضطرب ، التلوث المتبادل بين العينات عن طريق التدفق حول الأجسام التي تزيل الجسيمات الخطرة. تتكون أغطية الدخان من ثلاثة أجزاء رئيسية: الوجه الافتتاحي مع وشاح ، ومساحة العمل ، والعادم. تسحب المروحة الموجودة في العادم الهواء من خلال وجه الفتح ، عبر مساحة العمل ، والخروج من خلال العادم. هذا التدفق بدوره يسحب الأبخرة والجزيئات من العادم وبعيدا عن المختبر. عند ارتفاعه المناسب ، يقيد الوشاح حجم الفتحة ، مما يحافظ بدوره على تدفق عال للهواء. هذا التدفق العالي ضروري لمنع هروب الأبخرة. وفي الوقت نفسه ، هناك نوعان من خزانات التدفق الصفحي ، أفقية ورأسية. في كليهما ، يتم سحب الهواء من خلال مرشح سحب وتنقية حيث يتم تطهيره من الجزيئات الصغيرة مثل الغبار والبكتيريا. تقوم الخزانة الأفقية بتوجيه الهواء أفقيا عبر مساحة العمل. يقلل هذا النوع من الخزانات من التلوث باليدين والقفازات ، لأنها في اتجاه مجرى العينات. ومع ذلك ، فإن تيار الهواء ينفخ مباشرة على المستخدم ، ويمكن للأجسام الكبيرة أن تعيق التدفق. في الخزانة العمودية ، يتم توجيه الهواء من الأعلى إلى مساحة العمل ، ثم يخرج عبر وشاح. نظرا لأن هذا النوع من التدفق يلامس سطح مواد مساحة العمل مباشرة ، فإنه يساعد على منع التلوث المتبادل. ومع ذلك ، يمكن أن يحد الوشاح من حركة اليد ويكون تدفق الهواء أكثر اضطرابا من الخزانة الأفقية. الآن ، سنوضح لك كيفية استخدام مساحات العمل هذه في بيئة المختبر وكيفية إجراء الصيانة الأساسية. لاستخدام غطاء الدخان بأمان ، ارتد دائما معدات الحماية الشخصية المناسبة. ارفع الوشاح لأعلى فقط إلى الحد الأقصى لارتفاع العمل الآمن المشار إليه لضمان تدفق الهواء الكافي عبر غطاء المحرك. لمنع التعرض للأبخرة أو الجزيئات الضارة ، اعمل بذراعيك فقط داخل غطاء المحرك ، ولا تدع رأسك يدخل مساحة العمل أبدا. أيضا ، للتأكد من أن السرعة كافية في جميع أنحاء غطاء المحرك ، حافظ على مساحة العمل مرتبة ، وحرك جميع العناصر على بعد ست بوصات على الأقل من وجه غطاء المحرك. عند الانتهاء من العمل في غطاء المحرك ، أخرج جميع المواد. لا تقم بتخزين المواد الكيميائية في غطاء المحرك ، بل في مكان تخزين مخصص مثل خزانة المواد القابلة للاشتعال. أخيرا ، أغلق الوشاح لضمان بيئة مختبرية أكثر أمانا وتقليل استخدام الطاقة. قم بإجراء الصيانة الدورية عن طريق اختبار الإنذارات وسرعة التدفق عند أقصى ارتفاع للوشاح. إذا كانت السرعة منخفضة ، اخفض الوشاح حتى يصل إلى السرعة المطلوبة. إذا أصبح الوشاح منخفضا جدا بحيث لا يمكن القيام بالعمل في غطاء المحرك ، فتوقف عن العمليات حتى تتم معالجة جذر المشكلة. تستخدم خزانات التدفق الصفحي بشكل شائع في الأماكن التي يكون فيها التلوث مصدر قلق ، مثل مختبر الأحياء ، لذلك ستحتاج إلى توخي الحذر من التلوث بنفسك وهواء المختبر. لمنع التلوث ، استخدم الإيثانول لتعقيم القفازات وأي معدات قبل استخدام الخزانة أو فتح الوشاح. تأكد من أن الوشاح ليس أعلى من الحد الأقصى المسموح به لضمان تدفق الهواء بشكل كاف. حافظ على الخزانة خالية من الفوضى ، وتأكد من وضع الأشياء على بعد 6 بوصات على الأقل من الحافة ، لأن هذه هي المنطقة الأكثر احتمالا للتلوث بهواء المختبر. أيضا ، لا تضع العناصر في خطر التلوث المتبادل من بعضها البعض. عند الانتهاء ، قم بإزالة جميع العناصر من مساحة العمل لمنع الفوضى وأغلق الوشاح لمنع التلوث. بعد ذلك ، إذا كانت الخزانة مزودة بضوء UV-C ، فقم بتشغيلها لتطهير مساحة العمل. قم بإجراء صيانة دورية لخزانة التدفق الصفحي. تحقق من عدم وجود تسرب عن طريق طلاء المناطق الحساسة مثل حواف الوشاح بمحلول صابون ، والذي سوف ينفجر في موقع الهروب من الهواء. لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لأغطية الدخان وخزانات التدفق الصفحي. يجب أن تفهم الآن كيفية عملها وكيفية استخدامها وكيفية إجراء الصيانة. شكرا للمشاهدة!

Education

JoVE Science Education

Basic Biology

أساسيات علم الأحياء

Lab Safety

سلامة المختبرات

airflow controls for safer lab workspaces

Fume hoods and laminar flow cabinets are airflow controls used in laboratories. They both rely on a constant stream of air to protect the lab environment and the people in it. These systems work in similar ways, but they serve different purposes.

A fume hood is a ventilation system that helps reduce exposure to hazardous vapors, fumes, and particles. Air is drawn into the hood opening, which helps keep harmful substances inside the workspace. The air is then pulled out through the exhaust.

A laminar flow cabinet is used to keep a workspace clean and sterile. It sends HEPA-filtered air outward to lower the chance that contaminated air enters the cabinet. HEPA stands for high-efficiency particulate arrestance, and this type of filter removes 99.97% or more of 0.3 μm particles.

Airflow Controls for Safer Lab Workspaces

airflow-controls-for-safer-lab-workspaces

proper personal protective equipment

Choosing the Right Lab PPE

Choosing the right lab PPE is a key part of working safely in a laboratory. PPE, or personal protective equipment, helps reduce risk when hazards are present. Laboratory hazards can be many and varied. The right choice of PPE helps make the lab a safe place to work. Students should match their protective gear to the tasks and conditions in the lab. This topic focuses on selecting proper protection for the situation at hand. Wearing the correct PPE supports safer lab work and helps limit...

emergency eyewash and shower stations

Laboratory Chemical Spill Response Stations

Laboratory chemical spill response stations help protect people who are exposed to injurious or corrosive substances. In workplaces and school labs, OSHA requires emergency eyewash and shower stations to be easy to reach when these hazards are present. These stations are used after an accident that spills a harmful chemical on the body or splashes it into the eyes. The eyewash station helps rinse the eyes, while the shower station is used for chemicals on the skin or clothing. They are meant...

electrical safety

Preventing Lab Electric Shock and Fires

Electrical hazards are a common lab safety concern. Most laboratory equipment uses electricity to work, so students and lab staff must stay alert around cords, plugs, and powered devices. Improper use of electrical equipment can cause electric shock. In serious cases, this can lead to injury or death. Electrical sparks are also dangerous in the lab. They can start a fire or trigger an explosion. This risk matters because many flammable chemicals may be stored near powered instruments. Knowing...

working with centrifuges

Centrifuge Safety and Sample Separation

Centrifuges are used to separate heterogeneous mixtures by spinning particles in a fluid at high speed. The motion creates a force away from the axis of rotation. Heavier particles move faster toward the bottom of the sample holder, and the rate depends on particle size and density. This process is called centrifugation, and it speeds up sedimentation, which is the settling of particles out of a liquid. Gravity can separate some mixtures on its own, but that can take a long time.

working with hot and cold sources

Safe Use of Lab Heat and Cold Sources

Safe use of lab heat and cold sources is an important part of laboratory work. Extreme temperatures are common in many lab tasks. They can involve both high heat and very low temperatures. Bunsen burners and hot plates are widely used in research labs and industry. A Bunsen burner is a gas burner that gives a direct flame. A hot plate is an electric device that warms containers without an open flame. Because these tools reach high temperatures, users need to follow safe handling procedures. <br...

guidelines in case of a laboratory emergency

guidelines-in-case-of-a-laboratory-emergency

Lab Spill and Accident Response Basics

Lab spill and accident response basics help students stay safe during common laboratory emergencies. The most common lab emergencies include chemical spills, fire or explosion, electric shock, and personnel injuries. Many accidents happen because of poor planning or lack of attention, so prevention is always the first step. Good lab safety starts before an emergency happens. Students should wear proper personal protective equipment, or PPE, in the laboratory. Regular lab inspection and...

chemical storage: categories, hazards and compatibilities

chemical-storage-categories-hazards-and-compatibilities

Safe Chemical Labels and Storage Basics

Safe chemical storage and labeling help prevent dangerous reactions in school and research labs. Chemicals can vary widely in their properties and reactivity, so they must be managed, stored, and labeled correctly as part of an Environmental, Health and Safety (EHS) program. If chemicals are not handled properly, they can create harmful or even destructive results. These risks include toxic fume production, fire, explosion, human fatality, property damage, and environmental hazards. Proper...

safe handling of mineral acids

Mineral Acids in the Lab

Mineral acids are common chemicals in research laboratories, and they must be handled with care. These acids, also called inorganic acids, are water-soluble acids formed from inorganic minerals by chemical reaction. Their corrosive nature makes them a major safety risk in the lab. Examples of mineral acids include boric acid, chromic acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, nitric acid, perchloric acid, phosphoric acid, and sulfuric acid. These acids are important reagents in research, and...

handling chemical spills

Chemical Spill Safety in the Lab

Chemical spill safety in the lab is essential whenever hazardous chemicals are used. Spills can happen at any time during laboratory work. Even a small spill can become dangerous if people are not prepared to respond quickly and correctly. Preparing for a chemical spill helps protect public health and the environment. Lab teams need to know how to respond to accidental releases of hazardous chemicals before an emergency happens. Safe cleanup also depends on proper disposal of the spilled...

proper use of autoclaves

Autoclaving Lab Materials Safely

Autoclaving lab materials safely is an important part of decontamination in the laboratory. This method is commonly used for items that have contacted biological samples, especially those that may contain microorganisms. An autoclave cleans materials with pressurized steam at a high temperature. The steam and heat work together to kill microorganisms on the loaded items. For this reason, effective autoclaving depends on good steam flow and strong heat transfer. Packaging matters because it...

fume hoods and laminar flow cabinets

Fume hoods and laminar flow cabinets are airflow controls used in laboratories. They both rely on a constant stream of air to protect the lab environment and the people in it. These systems work in similar ways, but they serve different purposes. A fume hood is a ventilation system that helps reduce exposure to hazardous vapors, fumes, and particles. Air is drawn into the hood opening, which helps keep harmful substances inside the workspace. The air is then pulled out through the exhaust. A...

handling air- and water-sensitive chemicals using a schlenk line

handling-air-and-water-sensitive-chemicals-using-a-schlenk-line

Schlenk Line Setup for Inert Atmospheres

A Schlenk line helps chemists work with air- and water-sensitive chemicals. It provides an air-free way to handle reagents that can react with oxygen or moisture. This makes it useful in a chemical laboratory when careful control of the atmosphere is needed. The glass apparatus is commonly used because it can create an inert gas environment or a vacuum. Inert gases such as nitrogen and argon can be used to protect the reaction. The same setup can also expose glassware to vacuum when needed. A...

proper operation of vacuum based equipment

proper-operation-of-vacuum-based-equipment

Vacuum Pumps for Laboratory Procedures

Vacuum pumps are used in many laboratory procedures that need low pressure. They help create vacuum conditions for experiments and equipment that must run below normal atmospheric pressure. In the lab, vacuum pumps are the most common way to achieve this low-pressure environment. They can also support rapid changes in the atmosphere inside a reactor or flask. This is done by evacuating the vessel and then backfilling it with another gas.

operating the glovebox

Glovebox Atmosphere and Sample Transfer

A glovebox is an enclosed workspace that keeps an inert atmosphere inside. Scientists use built-in gloves to handle chemicals or equipment without exposing the inside of the box to outside air. The box uses positive pressure to help make up for small passive leaks. Objects can be moved in and out through an antechamber, which works like an airlock between the glovebox and the outside atmosphere. Some gloveboxes have more than one pair of gloves. The number of glove ports depends on the size...

operation of high-pressure reactor vessels

operation-of-high-pressure-reactor-vessels

Safe Use of Pressure Vessels in Chemistry

High-pressure reactor vessels are used in synthetic chemistry to handle gases safely during reactions. They help chemists carry out gas-based processes such as hydrogenation, oxidation, and amination. These reactions often use hydrogen, oxygen, or ammonia, which are important reagents in the lab. These gases usually dissolve poorly in standard reaction mixtures. Because of that, high pressure is needed to make the reaction proceed at a useful rate. The vessel creates a sealed space that keeps...

decontamination for laboratory biosafety

Lab Cleaning Methods for Biosafety

Laboratory cleaning methods are a key part of biosafety because microbial contamination can build up and spread disease. Decontamination is used to reduce that risk on lab surfaces and equipment. The level of cleaning depends on how much contamination is present and what kind of item needs treatment. Decontamination can be grouped into disinfection and sterilization. Disinfection removes pathogenic microorganisms, but it does not remove bacterial spores on lab surfaces or equipment.

proper waste disposal

Lab Waste Management and Safety

Lab waste management and safety are essential parts of any laboratory activity. Waste generated during work must be handled correctly from the moment it is created until it reaches its final offsite disposal facility. Poor waste disposal can seriously harm public health and the environment. A waste management system should be planned before any lab work begins. This system guides how waste is collected, stored, and prepared for removal. For hazardous waste, special rules apply because its...

lab safety

This collection provides safety guidelines to be followed when working with hazardous materials and equipment. It covers universal topics such as PPE, electrical safety, and general emergency guidelines, as well as some specific safety procedures for chemistry and biology laboratories.

Learn how fume hoods and laminar flow cabinets use airflow in labs. Compare how they protect people, materials, and clean workspaces.

Airflow Controls for Safer Lab Workspaces | JoVE K12

Chemistry

CHEM.1

CHEM.1.C

Chemistry and Physics

IPC.1

IPC.1.C

Robert Rioux

Overview

Mechanism of fume hoods and laminar flow cabinets

Use and Maintenance of Fume Hoods

Use and maintenance of laminar flow cabinets

Summary

The Scientific Method

The scientific method is a detailed, empirical problem-solving process used by biologists and other scientists. This iterative approach involves ...

Inductive Reasoning

Inductive reasoning is a form of logical thinking that uses related observations to arrive at a general conclusion. It is uncertain and operates in ...

Deductive Reasoning

Deductive reasoning, or deduction, is the type of logic used in hypothesis-based science. In deductive reasoning, the pattern of thinking moves in the ...

Correlation and Causation

Correlation and CausationStatistical tests can calculate whether there is a relationship, or correlation, between independent and dependent variables. A ...

Ask questions and define problems related to specialized topics of study based on observations or information from text, phenomena, models, or investigations;

112.51.c.1.A.

Scientific Method

The scientific method is used to solve problems and explain phenomena. The development of the scientific method coincided with changes in philosophy ...

Demonstrating the Scientific Method with Tree Branches
ExpandObtain branches containing a few dozen typical leaves from five different local tree species. ...

Observation and Background Research
ExpandNOTE: The first two steps in the scientific process involve studying and observing natural phenomena of ...

Problem-Solving

A problem-solving strategy is a plan of action used to find a solution. It involves trial and error, algorithms, heuristics, and insights. Effective ...

Problem Definition

Problem definition is the initial and the most essential step in research.
The researcher identifies and explains the specific issue or gap to be ...

Apply science practices related to specialized topics of study to plan and conduct investigations or use engineering practices to design solutions to problems;

112.51.c.1.B.

Proper Personal Protective Equipment

Robert M. Rioux &#38; William A Elliott, Pennsylvania State University, University Park, PA
Hazards are many and varied in the laboratory, but the right ...

Emergency Eyewash and Shower Stations

Robert M. Rioux, Pennsylvania State University, University Park, PA
The Occupational Safety and Health Administration (OSHA) mandates that an emergency ...

Electrical Safety

Robert M. Rioux &amp; Suprita Jharimune, Pennsylvania State University, University Park, PA
Among the many hazards present in the laboratory, electrical ...

Working with Centrifuges

Source: Robert M. Rioux &amp; Suprita Jharimune, Pennsylvania State University, University Park, PA
Earth's gravitational force is capable of separating ...

Working with Hot and Cold Sources

Source: Robert M. Rioux &amp; Suprita Jharimune, Pennsylvania State University, University Park, PA
Working with extreme temperatures, both high and low, ...

Guidelines in Case of a Laboratory Emergency

Robert M. Rioux &amp; Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA
The most common laboratory emergencies include chemical spills, ...

Chemical Storage: Categories, Hazards And Compatibilities

Source: Robert M. Rioux &amp; Taslima A. Zaman, Pennsylvania State University, University Park, PA
While the use of various chemicals in experimental ...

Safe Handling of Mineral Acids

Source: Robert M. Rioux &#38; Taslima A. Zaman, Pennsylvania State University, University Park, PA
A mineral acid (or inorganic acid) is defined as a ...

Handling Chemical Spills

Source: Robert M. Rioux &#38; Taslima Zaman, Pennsylvania State University, University Park, PA
Since chemicals are commonly used for laboratory research ...

Proper Use of Autoclaves

Robert M. Rioux &amp; Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA
Autoclaving is one of the most commonly used methods in the ...

Decontamination for Laboratory Biosafety

Robert M. Rioux and Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA
Decontamination is essential for laboratory biosafety, as the ...

Proper Waste Disposal

Robert M. Rioux and Taslima A. Zaman, Pennsylvania State University, Pennsylvania, PA

Users are responsible for the proper disposal of the waste ...

Use appropriate safety equipment and practices during laboratory, classroom, and field investigations as outlined in Texas Education Agency-approved safety standards;

Common Lab Glassware and Uses

Source: Laboratory of Dr. Neal Abrams &#8212; SUNY College of Environmental Science and Forestry
Glassware is a regular appearance in the professional ...

Lab Techniques

Measurement Accuracy
The ability to repeat an experiment and get the same results, or reproducibility, is essential in scientific research. However, ...

Source: Smaa Koraym at Johns Hopkins University, MD, USA

	Preparation of LaboratoryExpand
	Here we show the laboratory preparation for 10 students ...

Source: Smaa Koraym at Johns Hopkins University, MD, USA

	Determining the Density of an EggExpand
	Density is a measure of how compact a substance or ...

Proper Lab Notebook Keeping

Organic Lab Notebook Keeping
Record keeping is a vital skill in science and organic chemistry labs. Without proper notes, descriptions, quantities, or ...

Source: Lara Al Hariri at the University of Massachusetts Amherst, MA, USA

	Preparation of the LaboratoryExpand
	Here, we show the laboratory preparation ...

Source: Lara Al Hariri and Ahmed Basabrain at the University of Massachusetts Amherst, MA, USA

	Nitration of Methyl BenzoateExpand
	From this lab onward, ...

Use tools appropriate to the specialized topic of study;

112.51.c.1.D.

SI Units: 2019 Redefinition

Measurement is integral to analytical chemistry. Each record comprises a number &#8211; denoting the magnitude&#160; &#8211; and the unit &#8211; a ...

International System of Units

The International System of Units, known as the SI system, is a universally accepted measurement system recognized and used worldwide. The SI system is ...

Measurement: Standard Units

Every measurement provides three kinds of information: the size or magnitude of the measurement (a number), a standard of comparison for the measurement ...

Measurement: Derived Units

The International System of Units or SI system, by international agreement, has fixed measurement units for seven fundamental properties: length, mass, ...

Collect quantitative data using the International System of Units (SI) or qualitative data as evidence as appropriate to the specialized topic of study;

112.51.c.1.E.

Review and Preview

Data are individual items of information obtained from a population or sample. Data may be classified as qualitative (categorical), quantitative ...

What is a Frequency Distribution

A frequency is the number of times a value of the data occurs. The sum of all the frequency values represents the total number of students included in the ...

Cumulative Frequency Distribution

A cumulative frequency distribution is another type of frequency distribution. Instead of reporting how many data values fall in some classes, it reports ...

Ogive Graph

An ogive graph is sometimes called a cumulative frequency polygon. It is one type of frequency polygon that shows cumulative frequency. In other words, ...

Histogram

The histogram is a graphical representation in the x-y form of data distribution in a data set. The horizontal x-axis is labeled with what the data ...

Relative Frequency Histogram

The relative frequency depicts the proportion of data points that have each value. The frequency tells the number of data points that have each value. ...

Scatter Plot

The most common and easiest way to display the relationship between two variables, x and y, is a scatter plot. A scatter plot shows the direction of a ...

Time-Series Graph

A time-series graph is a line graph with repeated measurements taken at successive intervals of time. It is also called a time series chart. To construct ...

Bar Graph

A bar graph is also called a bar chart and consists of bars that are separated from each other. It either uses horizontal or vertical bars to show ...

Multiple Bar Graph

As the name suggests, a multiple bar graph is the same as a bar graph but has multiple bars to depict relationships between different data values. One can ...

Pareto Chart

A Pareto chart is a bar graph or a combination of both line and bar graphs. The bar lengths represent the individual values or the frequency, while the ...

Pie Chart

A pie chart (or a pie graph) is a circular graphical chart or a pictorial representation of categorical data. It is divided into slices of pie each ...

Organize quantitative or qualitative data using representations appropriate to the specialized topic of study such as scatter plots, line graphs, bar graphs, charts, data tables, diagrams, scientific drawings, and student-prepared models;

112.51.c.1.F.

Modeling and Similitude

A scaled model of a dam is tested in a controlled environment to observe how it will manage water flow, turbulence, and pressure.
This setup predicts the ...

Typical Model Studies

Typical model studies analyze scaled-down systems to predict fluid behavior, focusing on interactions with free surfaces and flow around immersed bodies.
...

design-example-creating-a-hydraulic-model-of-a-dam-spillway

Design Example: Creating a Hydraulic Model of a Dam Spillway

A hydraulic model of a dam spillway is often created by scaling down the design, typically to a 1:15 ratio, to replicate key flow characteristics such as ...

Models, Theories, and Laws

Scientists frequently use models to help them comprehend a specific collection of phenomena. In physics, a model is a condensed version of a physical ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14686.jpg

Concepts and Prototypes

The human nervous system translates sensory stimuli into neural impulses, which the brain processes into information as thoughts and memories, forming ...

Molecular Models

Physical models representing molecular architectures of chemical compounds play essential roles in understanding chemistry. The use of molecular models ...

Develop and use models to represent phenomena, systems, processes, or solutions to problems as appropriate to the specialized topic of study; and

112.51.c.1.G.

Scientific and engineering practices. The student, for at least 40% of instructional time, asks questions, identifies problems, and plans and safely conducts classroom, laboratory, and field investigations to explain phenomena or design solutions using appropriate tools and models. The student is expected to:

Airflow Controls for Safer Lab Workspaces

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards