Name: vacuum pumps for laboratory procedures
Uploaded: 2023-04-30T06:57:18.000Z
Duration: 6 min 20 s
Channel: JoVE

K12 Standards

Texas Essential Knowledge and Skills

High School

Chemistry

CHEM.1

CHEM.1.C

proper-operation-of-vacuum-based-equipment

Proper Operation of Vacuum Based Equipment

1. استخدام معدات الحماية الشخصية
<ol>
	<li>يجب استخدام نظارات السلامة ومعاطف المختبر وواقيات الوجه عند العمل مع جهاز تفريغ أو بالقرب منه.</li>
	<li>يجب استخدام درع الانفجار لمنع الزجاج المتطاير أو الحطام الناتج عن التغير المفاجئ في الضغط.</li>
</ol>
2. استخدام الأنابيب والمعدات المناسبة
<ol>
	<li>استخدم دائما الأنابيب والأواني الزجاجية وغيرها من المعدات المصنفة للاستخدام مع الفراغ. يمكن أن يؤدي الاستخدام غير السليم إلى فشل المواد والتسبب في انفجار / انفجار.</li>
	<li>افحص الزجاج والأنابيب بانتظام بحثا عن العيوب / الجروح ، حيث يمكن أن تتشقق / تنكسر بسهولة تحت الفراغ.</li>
	<li>يجب توصيل عادم مضخة التفريغ بغطاء دخان أو عادم مبنى مغسول. هذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص إذا تم استخدام الفراغ في نظام يستخدم مواد كيميائية مسببة للتآكل أو سامة.</li>
	<li>اعتمادا على التجربة ومدى الفراغ المعني ، يجب استخدام واقي أو حاجز وقائي بين المشغل والسفينة تحت الفراغ. يمكن أن تكون هذه نفس النوع من الحواجز المستخدمة لعزل المشغلين عن معدات الضغط العالي.</li>
</ol>
3. الفخاخ
<ol>
	<li>استخدم دائما مصيدة بين مصدر التفريغ (المضخة) والجهاز الذي يستخدم الفراغ. يحمي المصيدة مصدر الفراغ باهظ الثمن من التلف في حالة حدوث تسرب عرضي أو تدفق المواد مرة أخرى إلى خط التفريغ.</li>
	<li>تساعد المصائد أيضا على منع انبعاث الأبخرة / الروائح في عادم المضخة.</li>
	<li>عادة ما يتم تبريد المصائد باستخدام حمامات الثلج الجاف أو النيتروجين السائل. يجب توخي الحذر الشديد أثناء استخدام درجات الحرارة المبردة هذه ، ويجب استخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة لنقل المبردات داخل وخارج الفخاخ.</li>
	<li>نظرا لأن استخدام السوائل المبردة (أي النيتروجين السائل) لأغراض التبريد يمكن أن يؤدي إلى تسييل الأكسجين ، يجب أن تكون أنظمة التفريغ تحت الفراغ قبل وأثناء التشغيل. بعد تحقيق مستوى الفراغ المطلوب ، يمكن ملء الديوار الذي يحتوي على مصيدة الزيت لاحقا بالنيتروجين السائل. بعد الانتهاء من التجربة التي تتطلب الفراغ ، بينما لا تزال تحت الفراغ ، قم بإزالة قارورة Dewar من المصيدة المملوءة بالنيتروجين السائل ، واترك المصيدة دافئة إلى درجة حرارة الغرفة ، وافتح النظام ببطء للضغط الجوي.</li>
	<li>قوارير ديوار نفسها تحت الفراغ ويجب التعامل معها بأقصى درجات الحذر لأنها يمكن أن تنفجر على الفور. استخدم دائما معدات الوقاية الشخصية المناسبة عند نقل قوارير ديوار أو العمل بها.</li>
</ol>
4. خطوط النزيف
<ol>
	<li>يجب أن تنزف خطوط التفريغ ببطء قبل فصلها عن المصائد ومصدر الفراغ. يؤدي التغيير المفاجئ في الضغط إلى إجهاد المواد ويمكن أن يتسبب في حدوث كسر وانفجارات مبكرة.</li>
</ol>
فئة 5. طلاء الأواني الزجاجية
<ol>
	<li>يجب أن تكون الأواني الزجاجية التي يزيد حجمها عن 250 مل والتي يتم استخدامها مع معدات التفريغ مغطاة إما بشريط أو شبكة أو طلاء بلاستيكي لتقليل فرصة تطاير الحطام ، في حالة حدوث انفجار. وهذا يشمل الفخاخ ، والديوارات ، والمبخرات الدوارة ، وأي أواني زجاجية أخرى يتم الاحتفاظ بها تحت الفراغ.</li>
</ol>
<div class = "chapter_text" id = "script_0" > تستخدم مضخات التفريغ في مجموعة واسعة من الإجراءات المختبرية. تشمل الأمثلة الشائعة الترشيح والتجفيف والتفريغ والطلاء التبخيري وقياس الطيف الكتلي. يجب صيانة معدات المضخات وتشغيلها بأمان لمنع أعطال المعدات والانفجارات وإطلاق المواد الكيميائية. سيقدم هذا الفيديو العديد من تصميمات المضخات الشائعة ، ويناقش الاحتياطات الشائعة التي يجب مراعاتها عند إعداد معدات التفريغ ، ويوضح السلامة التشغيلية.</div><div class = "chapter_text" id = "script_1">لنبدأ باستكشاف تصميمات المضخات المختلفة. في المضخات الدوارة ، يتم سحب الهواء والغازات الأخرى من خلال مدخل بواسطة دوار. يتم دفع الغازات عبر عادم محكم الغلق بالزيت ، مما يمنع التدفق العكسي ، إلى المخرج الذي يغادر النظام. يمكن لمضخات الريشة الدوارة أن تولد فراغات من عشرة إلى سالب ثلاثة Torr. هذه المضخات ذاتية التشحيم ، ولكنها تتطلب تغييرات في الزيت وهي عرضة للتآكل ببخار الماء. في مضخات التمرير ، يمر الهواء عبر مدخل بين لفائف حلزونية غريبة الأطوار ، إحداهما ثابتة والأخرى تدور حول مدار. تضغط الحركة على الهواء وتدفعه نحو المخرج. فراغات من عشرة إلى سالب اثنان [تور] يستطيع كنت حققت. مضخات التمرير هي آليات "جافة" - فهي لا تتطلب الزيت أو الماء ، ولكن يجب استبدال اللفائف بشكل دوري لأنها تبلى. مضخات التمرير ومضخات الريشة الدوارة مناسبة للتقطير والترشيح والتفريغ. شفاط الماء هو نوع آخر من المضخات التي توجد غالبا في المختبرات. في هذا النوع من المضخات ، يدخل الماء من خلال مدخل إلى فوهة عالية السرعة ، ويخرج كنفاثة سائلة منخفضة الضغط. يتم سحب الغازات من خلال منفذ جانبي وإجبارها على المخرج. تنتج شفاطات المياه فراغات من 10 Torr فقط. على الرغم من أنها تتصل بسهولة بصنابير الأحواض العادية, أنها تتطلب كميات كبيرة من الماء. كثيرا ما تستخدم شفاطات الماء للتجفيف والاستخراج. أخيرا ، تنتج المضخات الجزيئية التوربينية فراغا فائق العالي. يتم دفع الهواء إلى الدخول من خلال الجزء الثابت المتناوب وشفرات التوربينات التي تدفع جزيئات الغاز عبر المخرج المتصل بمضخة التخشين. يمكن أن تنتج المضخات الجزيئية التوربينية فراغات منخفضة تصل إلى عشرة إلى سالب عشرة Torr ، ولكنها تتطلب مضخة أخرى لخفض الضغط أولا إلى 1 Torr. تستخدم المضخات الجزيئية التوربينية للفحص المجهري الإلكتروني ونمو البلورات والطلاء التبخيري. <div</div> class = "chapter_text" id = "script_2">الآن بعد أن أصبحت على دراية بالتصميمات ، دعنا نفحص تدابير الحماية والسلامة الشخصية التي يجب مراعاتها قبل تشغيل مضخات التفريغ هذه. إذا أمكن ، قم بتشغيل جميع معدات التفريغ داخل غطاء الدخان مع خفض الوشاح. ارتد نظارات واقية وواقي للوجه. توفر هذه الحماية ضد المواد الكيميائية والحطام في حالة انفجار الأواني الزجاجية تحت الفراغ. استخدم الأواني الزجاجية والمعدات المصنفة للاستخدام بالمستوى المتوقع من الفراغ. افحص الأواني الزجاجية والأنابيب بحثا عن تشققات أو عيوب أخرى. يمكن أن تنفجر المعدات المعيبة أو غير المناسبة بسهولة تحت الفراغ. لف الأواني الزجاجية التي يزيد حجمها عن 250 مل في شريط لاصق أو شبكة أو بلاستيك ، كإجراء احترازي إضافي ضد الحطام المتطاير. إذا كان الإجراء معروفا بتوليد أبخرة أكالة ، فحدد مضخة يمكنها تحمل تلك الأبخرة. تأكد من أن المضخة نظيفة وخالية من التآكل. بالنسبة لمضخات الزيت ، تحقق من مستوى الزيت وقم بتغيير الزيت بشكل دوري. تأكد من أن المضخة مستوية ومتوازنة. قم بتوصيل مخرج المضخة بعادم غطاء الدخان. ضع الأنبوب بإحكام داخل الغطاء لمنع إطلاق المواد الكيميائية. تأكد من أن جميع الأنابيب غير مقيدة ، وعدم وجود تسريبات ، خاصة بالقرب من الشفاه.</div><div class = "chapter_text" id = "script_3">الآن بعد أن تم إعداد مضخة التفريغ ، دعنا نفحص اعتبارات السلامة أثناء وبعد تشغيل المضخة. قم بتوصيل مدخل المضخة بالأواني الزجاجية عبر مصيدة باردة. المصيدة الباردة عبارة عن حاوية زجاجية تحمي المضخة عن طريق تجميد المواد العضوية المتطايرة التي يتم إخلاؤها من الجهاز. أثناء الإجراء ، يتم غمر المصيدة الباردة في الثلج الجاف أو ديوار من النيتروجين السائل. استخدم معدات الحماية المبردة عند التعامل مع هذه المبردات. يتمثل الخطر المحتمل في تكثيف الأكسجين في المصيدة الباردة لإنتاج نيتروجين سائل شديد الانفجار. لمنع تكوينه ، ابدأ تشغيل مضخة التفريغ وإخلاء الجهاز قبل غمر المصيدة الباردة في النيتروجين السائل. لا تسمح أبدا للمصيدة الباردة بالاتصال بالنيتروجين السائل إن لم يكن تحت الفراغ ، ولا تفتح خط التفريغ للهواء مع وجود مصيدة التبريد في مكانها. افحص المصيدة الباردة بحثا عن المذيبات المكثفة والأكسجين السائل بانتظام. إذا لزم الأمر ، قم بإفراغ المصيدة الباردة لمنع دخول المذيبات إلى الأنابيب ومضخة التفريغ. إذا كان الأكسجين السائل ، وهو سائل أزرق فاتح ، مرئيا ، فقم بإنهاء الإجراء وطلب المساعدة ، ولكن لا توقف الفراغ أو تزيل النيتروجين السائل. بمجرد اكتمال الإجراء ، اسحب المصيدة الباردة من سائل التبريد ثم قم بإيقاف تشغيل المضخة. قم بنزيف خطوط التفريغ ببطء قبل فصل المصيدة الباردة والمضخة ، لمنع الضغط المفاجئ.</div><div class = "chapter_text" id = "script_4" >لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لسلامة المختبر للمعدات القائمة على الفراغ. يجب أن تكون الآن على دراية بأنواع مختلفة من مضخات التفريغ ومخاطرها المحتملة والاحتياطات التي يجب مراعاتها لضمان التشغيل الآمن. كما هو الحال دائما ، شكرا على المشاهدة! </div>

العمليات التي تتطلب الفراغ لها مخاطر متعددة مرتبطة بها. يمكن أن يؤدي انفجار السفينة إلى تطاير الزجاج والمواد الأخرى ، وإطلاق المواد الكيميائية في بيئة العمل ، وربما نشوب حريق بسبب تكثيف الأكسجين السائل. يجب إعداد عمليات التفريغ بشكل صحيح وتشغيلها فقط بعد تحديد المخاطر المحتملة والتخفيف من حدتها بشكل صحيح.

التشغيل السليم للمعدات القائمة على الفراغ

المصدر: روبرت إم ريوكس ، أجاي ساثي وزيفنغ تشين ، جامعة ولاية بنسلفانيا ، يونيفرسيتي بارك ، بنسلفانيا 
الفراغ مطلوب لعدد من الإجراءات المختبرية. يتم تحقيق ذلك بشكل روتيني في المختبر عن طريق استخدام مضخات التفريغ. بالإضافة إلى العمل في ضغوط منخفضة ، يمكن أيضا استخدام مضخات التفريغ لتمكين التغيير السريع للأجواء في المفاعل أو القارورة عن طريق الإخلاء والردم.

Source: Robert M. Rioux, Ajay Sathe &#38; Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA
Vacuum is required for a number of laboratory ...

تستخدم مضخات التفريغ في مجموعة واسعة من الإجراءات المختبرية. تشمل الأمثلة الشائعة الترشيح والتجفيف والتفريغ والطلاء التبخيري وقياس الطيف الكتلي. يجب صيانة معدات المضخات وتشغيلها بأمان لمنع أعطال المعدات والانفجارات وإطلاق المواد الكيميائية. سيقدم هذا الفيديو العديد من تصميمات المضخات الشائعة ، ويناقش الاحتياطات الشائعة التي يجب مراعاتها عند إعداد معدات التفريغ ، ويوضح السلامة التشغيلية. لنبدأ باستكشاف تصميمات المضخات المختلفة. في مضخات الريشة الدوارة ، يتم سحب الهواء والغازات الأخرى من خلال مدخل بواسطة دوار. يتم دفع الغازات عبر عادم محكم الغلق بالزيت ، مما يمنع التدفق العكسي ، إلى المخرج الذي يغادر النظام. يمكن لمضخات الريشة الدوارة أن تولد فراغات من عشرة إلى سالب ثلاثة Torr. هذه المضخات ذاتية التشحيم ، ولكنها تتطلب تغييرات في الزيت وهي عرضة للتآكل ببخار الماء. في مضخات التمرير ، يمر الهواء عبر مدخل بين لفائف حلزونية غريبة الأطوار ، إحداهما ثابتة والأخرى تدور حول مدار. تضغط الحركة على الهواء وتدفعه نحو المخرج. فراغات من عشرة إلى سالب اثنان [تور] يستطيع كنت حققت. مضخات التمرير هي آليات "جافة" - فهي لا تتطلب الزيت أو الماء ، ولكن يجب استبدال اللفائف بشكل دوري لأنها تبلى. مضخات التمرير ومضخات الريشة الدوارة مناسبة للتقطير والترشيح والتفريغ. شفاط الماء هو نوع آخر من المضخات التي توجد غالبا في المختبرات. في هذا النوع من المضخات ، يدخل الماء من خلال مدخل إلى فوهة عالية السرعة ، ويخرج كنفاثة سائلة منخفضة الضغط. يتم سحب الغازات من خلال منفذ جانبي وإجبارها على المخرج. تنتج شفاطات المياه فراغات من 10 Torr فقط. على الرغم من أنها تتصل بسهولة بصنابير الأحواض العادية, أنها تتطلب كميات كبيرة من الماء. كثيرا ما تستخدم شفاطات الماء للتجفيف والاستخراج. أخيرا ، تنتج المضخات الجزيئية التوربينية فراغا فائق العالي. يتم دفع الهواء إلى الدخول من خلال الجزء الثابت المتناوب وشفرات التوربينات التي تدفع جزيئات الغاز عبر المخرج المتصل بمضخة التخشين. يمكن أن تنتج المضخات الجزيئية التوربينية فراغات منخفضة تصل إلى عشرة إلى سالب عشرة Torr ، ولكنها تتطلب مضخة أخرى لخفض الضغط أولا إلى 1 Torr. تستخدم المضخات الجزيئية التوربينية للفحص المجهري الإلكتروني ونمو البلورات والطلاء التبخيري. الآن بعد أن أصبحت على دراية بالتصميمات ، دعنا نفحص تدابير الحماية والسلامة الشخصية التي يجب مراعاتها قبل تشغيل مضخات التفريغ هذه. إذا أمكن ، قم بتشغيل جميع معدات التفريغ داخل غطاء الدخان مع خفض الوشاح. ارتد نظارات واقية وواقي للوجه. توفر هذه الحماية ضد المواد الكيميائية والحطام في حالة انفجار الأواني الزجاجية تحت الفراغ. استخدم الأواني الزجاجية والمعدات المصنفة للاستخدام بالمستوى المتوقع من الفراغ. افحص الأواني الزجاجية والأنابيب بحثا عن تشققات أو عيوب أخرى. يمكن أن تنفجر المعدات المعيبة أو غير المناسبة بسهولة تحت الفراغ. لف الأواني الزجاجية التي يزيد حجمها عن 250 مل في شريط لاصق أو شبكة أو بلاستيك ، كإجراء احترازي إضافي ضد الحطام المتطاير. إذا كان الإجراء معروفا بتوليد أبخرة أكالة ، فحدد مضخة يمكنها تحمل تلك الأبخرة. تأكد من أن المضخة نظيفة وخالية من التآكل. بالنسبة لمضخات الزيت ، تحقق من مستوى الزيت وقم بتغيير الزيت بشكل دوري. تأكد من أن المضخة مستوية ومتوازنة. قم بتوصيل مخرج المضخة بعادم غطاء الدخان. ضع الأنبوب بإحكام داخل الغطاء لمنع إطلاق المواد الكيميائية. تأكد من أن جميع الأنابيب غير مقيدة ، وعدم وجود تسريبات ، خاصة بالقرب من الشفاه. الآن بعد أن تم إعداد مضخة التفريغ ، دعنا نفحص اعتبارات السلامة أثناء وبعد تشغيل المضخة. قم بتوصيل مدخل المضخة بالأواني الزجاجية عبر مصيدة باردة. المصيدة الباردة عبارة عن حاوية زجاجية تحمي المضخة عن طريق تجميد المواد العضوية المتطايرة التي يتم إخلاؤها من الجهاز. أثناء الإجراء ، يتم غمر المصيدة الباردة في الثلج الجاف أو ديوار من النيتروجين السائل. استخدم معدات الحماية المبردة عند التعامل مع هذه المبردات. يتمثل الخطر المحتمل في تكثيف الأكسجين في المصيدة الباردة لإنتاج نيتروجين سائل شديد الانفجار. لمنع تكوينه ، ابدأ تشغيل مضخة التفريغ وإخلاء الجهاز قبل غمر المصيدة الباردة في النيتروجين السائل. لا تسمح أبدا للمصيدة الباردة بالاتصال بالنيتروجين السائل إن لم يكن تحت الفراغ ، ولا تفتح خط التفريغ للهواء مع وجود مصيدة التبريد في مكانها. افحص المصيدة الباردة بحثا عن المذيبات المكثفة والأكسجين السائل بانتظام. إذا لزم الأمر ، قم بإفراغ المصيدة الباردة لمنع دخول المذيبات إلى الأنابيب ومضخة التفريغ. إذا كان الأكسجين السائل ، وهو سائل أزرق فاتح ، مرئيا ، فقم بإنهاء الإجراء وطلب المساعدة ، ولكن لا توقف الفراغ أو تزيل النيتروجين السائل. بمجرد اكتمال الإجراء ، اسحب المصيدة الباردة من سائل التبريد ثم قم بإيقاف تشغيل المضخة. قم بنزيف خطوط التفريغ ببطء قبل فصل المصيدة الباردة والمضخة ، لمنع الضغط المفاجئ. لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لسلامة المختبرات للمعدات القائمة على التفريغ. يجب أن تكون الآن على دراية بأنواع مختلفة من مضخات التفريغ ومخاطرها المحتملة والاحتياطات التي يجب مراعاتها لضمان التشغيل الآمن. كما هو الحال دائما ، شكرا على المشاهدة!

Education

JoVE Science Education

Basic Biology

أساسيات علم الأحياء

Lab Safety

سلامة المختبرات

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.

Vacuum Pumps for Laboratory Procedures

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

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...

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

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 vacuum pumps help create low-pressure conditions in lab procedures and how evacuation and backfilling can rapidly change the atmosphere in a reactor or flask.

Vacuum Pumps for Laboratory Procedures | JoVE K12

Chemistry and Physics

IPC.1

IPC.1.C

Robert Rioux

Overview

Common Vacuum Pump Designs and Characteristics

Preliminary Safety Precautions

Safety During and After Vacuum Operation

Summary

Scientific Laws and Theories

Scientific Laws

In science, a law is defined as a concise, verbal or mathematical, statement that summarizes a vast number of experimental observations. ...

The Scientific Method

Chemistry is an empirical science. Scientists often pose questions to understand the chemistry in everyday life and seek answers to these questions. To ...

CHEM.1.A

What is an Experiment?

An experiment is a planned activity carried out under controlled conditions. The purpose of an experiment is to investigate the relationship between two ...

Study Design in Statistics

A study design is a set of techniques that allow a researcher to collect and analyze data from different variables defined for a specific research ...

Observational Studies

Observational studies are a type of analytical study where researchers observe events without any interventions. In other words, the researcher does not ...

Experimental Designs

An experimental design is a systematic process that allows researchers to evaluate the relationship between dependent and independent variables. There are ...

Randomized Experiments

The randomization process involves assigning study participants randomly to experimental or control groups based on their probability of being equally ...

Crossover Experiments

Crossover experiments, also called the repeated-measurements design, is a study design in which all experimental units are exposed to all treatments in ...

Controls in Experiments

When conducting an experiment, it is crucial to have control to reduce bias and accurately measure the dependent variables. It also marks the results more ...

Bias

Bias refers to any tendency that prevents a question from being considered unprejudiced. In research, bias occurs when one outcome or answer is selected ...

Blinding

Blinding is a commonly used method of not telling participants which treatment a subject is receiving. Blinding is a critical part of a randomized control ...

CHEM.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 ...

Fume Hoods and Laminar Flow Cabinets

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

Handling Air- and Water-Sensitive Chemicals Using a Schlenk Line

Robert M Rioux, Ajay Sathe, Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA
The use of reagents sensitive to oxidation or moisture ...

Operating the Glovebox

Robert M Rioux, Ajay Sathe, Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA 
A glovebox is an isolated enclosure that is designed to ...

Operation of High-pressure Reactor Vessels

Robert M Rioux, Pennsylvania State University, University Park, PA
The use of gases in a synthetic chemistry laboratory is essential for carrying out a ...

Lab Techniques

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

Scientific Measurement and Lab Skills

Two-Dimensional Graphs
Some chemistry experiments take the form of directly changing one property of the system that you are studying otherwise known as ...

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 ...

Basic Organic Chemistry Techniques

Glassware in Organic Chemistry
There are standard pieces of glassware that are used in the organic chemistry lab. Beakers and Erlenmeyer flasks are ...

CHEM.1.D

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, ...

uncertainty-in-measurement-accuracy-and-precision

Uncertainty in Measurement: Accuracy and Precision

Scientists typically make repeated measurements of a quantity to ensure the quality of their findings and to evaluate both the precision and the accuracy ...

uncertainty-in-measurement-reading-instruments

Uncertainty in Measurement: Reading Instruments

Counting is the type of measurement that is free from uncertainty, provided the number of objects being counted does not change during the process. Such ...

uncertainty-in-measurement-significant-figures

Uncertainty in Measurement: Significant Figures

All the digits in a measurement, including the uncertain last digit, are called significant figures or significant digits. Note that zero may be a ...

Dimensional Analysis

Dimensional analysis, also known as the factor label method, is a versatile approach for mathematical operations. The main principle behind this approach ...

Units and Standards of Measurement

A physical quantity is defined either by specifying its measurement method or by stating how it is calculated from other measurements. For example, ...

Estimation of the Physical Quantities

On many occasions, physicists, other scientists, and engineers need to make estimates of a particular quantity. These are sometimes referred to as ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14734.jpg

Base Quantities and Derived Quantities

In any system of units, the units for some physical quantities must be specified through a measurement process. These measurements are the base quantities ...

Conversion of Units

Sometimes, there is a need to convert from one unit to another one. For instance, reading a cookbook in which quantities are expressed in units of liters ...

CHEM.1.E

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 ...

What is Central Tendency?

Descriptive statistics describe or summarize relevant characteristics of a sample and aid in the analysis of data of interest. When analyzing large ...

Arithmetic Mean

The arithmetic mean is the most commonly used measure of the central tendency of a data set. It is defined as the sum of all the elements constituting the ...

What is a Mode?

The mode is one of the commonly used measures of a central tendency. It is defined as the most frequent value in a data set.
There can be more than one ...

Median

Besides mean, the median is a widely used measure of central tendency. Typically, median is defined as the central or middle value of a data set, measured ...

CHEM.1.F

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 answer questions, explain phenomena, or design solutions using appropriate tools and models. The student is expected to:

Vacuum Pumps for Laboratory Procedures

Description

Transcript

More videos by Standards