العمل مع المصادر الساخنة والباردة

Working with Hot and Cold Sources

JoVE Science Education
Lab Safety

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Science Education Lab Safety

Working with Hot and Cold Sources

6.1: Proper Personal Protective Equipment

6.8: Safe Handling of Mineral Acids

41,699 Views

•

10:13 min

•

July 14, 2017

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Overview

المصدر: روبرت إم ريو وسوبريتا جاريمون ، جامعة ولاية بنسلفانيا ، يونيفرسيتي بارك ، بنسلفانيا

يعد العمل في درجات الحرارة القصوى ، العالية والمنخفضة ، جزءا لا يتجزأ من العديد من العمليات المختبرية. بالنسبة للكثيرين ، فإن ذكر المختبر يستحضر على الفور الصورة الذهنية لموقد بنسن. تستخدم مواقد بنسن وألواح التسخين على نطاق واسع في العمليات الصغيرة والكبيرة في مختبرات الأبحاث والصناعات ، مما يجعل من الضروري لجميع المستخدمين أن يكونوا على دراية بإجراءات المناولة الآمنة الخاصة بهم. تعتبر الألواح الساخنة ومواقد بنسن مصادر حرارة عالية الحرارة ، بينما يتم الحصول على درجات حرارة منخفضة باستخدام الثلج الجاف والسوائل المبردة ، مثل النيتروجين السائل. يمكن أن يشكل كل من الثلج الجاف والنيتروجين السائل مخاطر كبيرة على المستخدم إذا لم يتم التعامل معها بعناية.

Principles

شعلات بنسن عرضة للتسبب في مخاطر الحريق. أنها تنتج لهب غاز مكشوف يمكن استخدامه للتدفئة والتعقيم والاحتراق متعدد الأغراض.

تستخدم الألواح الساخنة

بشكل شائع في المختبر لإجراء التفاعلات الكيميائية ، وبشكل عام لتسخين العينات المختلفة. تتكون الصفيحة الساخنة من سطح مستو ويتم توليد الحرارة عن طريق الكهرباء. على عكس مواقد بنسن ، لا تحتوي على ألسنة اللهب المكشوفة ، ويمكن تحقيق درجات حرارة أعلى من خلال تحكم أكثر دقة مقارنة بشعلات بنسن.

الجليد الجاف هو الشكل الصلب لثاني أكسيد الكربون. يستخدم بشكل أساسي كعامل تبريد. يمكن أن يوفر الثلج الجاف درجات حرارة منخفضة تصل إلى -78 درجة مئوية وهو أسهل في الاستخدام من الجليد العادي ، لأنه لا يترك أي بقايا ماء ، ومن هنا جاءت تسميته. ومع ذلك ، قد يؤدي التعرض المطول إلى قضمة الصقيع وتلف شديد في الجلد.

فئة

النيتروجين السائلهو النيتروجين في شكل سائل. إنه سائل مبرد (نقطة الغليان ،-195.79 درجة مئوية). يتم استخدامه في المختبرات في المقام الأول كمبرد. نظرا لدرجة الحرارة المنخفضة للغاية للنيتروجين السائل ، يمكن أن يسبب مخاطر صحية كبيرة. يجمد الأنسجة الحية بسرعة عند ملامستها.

جميع الأدوات والتقنيات المذكورة أعلاه مهمة وتعتبر قياسية في معظم المختبرات. من أجل منع المخاطر ، توجد إجراءات قياسية للتعامل الآمن معها (على سبيل المثال ، استخدام الحماية الحرارية والقفازات المبردة). توفر القفازات الحرارية عزلا فعالا عند درجات حرارة تصل إلى 650 درجة مئوية. تحتوي القفازات المبردة على عزل متعدد الطبقات ، وهي مصممة لتوفير الحماية لليدين والذراعين من المخاطر التي تواجهها عند العمل مع السوائل المبردة.

توضح هذه المقالة تفاصيل العمل مع موقد بنسن ، وألواح التسخين ، والثلج الجاف ، والنيتروجين السائل.

Procedure

1. بنسن الموقد

إجراءات التعامل الآمن
1. يجب دائما وضع موقد بنسن على بعد ما لا يقل عن 12 بوصة من أي أرفف علوية أو معدات أو تركيبات إضاءة.
2. لا ينبغي الاحتفاظ بأي مواد قابلة للاحتراق ، مثل الأوراق أو المواد الكيميائية ، في المنطقة المجاورة للموقد.
3. يجب أن يعرف المستخدم موقع طفاية الحريق.
4. الملابس المناسبة ضرورية. يجب على المستخدم ارتداء معطف المختبر ونظارات السلامة والقفازات. يجب ربط أي شعر طويل أو مجوهرات للخلف. يوصى بإزالة جميع المجوهرات التي يتم ارتداؤها أثناء العمل مع اللهب المكشوف.
5. قبل إضاءة الموقد ، يجب فحص الخرطوم المتصل بمصدر الغاز بحثا عن أي تسرب أو ثقوب.
6. يجب إخطار أي شخص يعمل في المنطقة المجاورة بأن الموقد سيكون قيد الاستخدام. يجب استخدام اللافتات المناسبة التي تنبه المستخدمين إلى تشغيل الموقد.
7. يجب استخدام ولاعة ذات فوهة ممتدة لإضاءة الموقد.
8. لا ينبغي أبدا ترك اللهب المكشوف دون رقابة. يجب إغلاق الغاز مباشرة بعد الاستخدام.
9. يجب ترك الموقد يبرد قبل التعامل معه أو تنظيفه ، إذا لزم الأمر ، بعد الاستخدام.
10. في حالة نشوب حريق أو طوارئ ، يجب الاتصال برقم 911 على الفور.

فئة

2. الألواح الساخنة

ملامح الألواح الساخنة
1. معظم الألواح الساخنة على محرك مغناطيسي مدمج ، والذي يستخدم لإجراء التجارب التي تحتاج إلى التقليب المستمر أثناء تسخينها.
2. أسطح معظم الألواح الساخنة مصنوعة من الألومنيوم أو السيراميك. يجب اختيار لوح تسخين بناء على متطلبات درجة الحرارة وتوافق السطح مع المواد التي يتم تسخينها.
3. تحتوي معظم الألواح الساخنة إما على قراءة رقمية أو مدخلات مزدوجة حرارية للحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة.

إجراءات التعامل الآمن
1. يجب أن يكون المستخدم على دراية جيدة باستخدام اللوح الساخن. يجب أن يكون على دراية بوظائف الأجزاء المختلفة لمفاتيح تشغيل اللوحة الساخنة ، وجهاز التحكم في درجة الحرارة ، ووحدة التحكم في النمام ، والمزدوجة الحرارية ، إذا تم استخدامها. إذا كان التقليب مطلوبا ، فستكون هناك حاجة إلى حمام بدرجة حرارة مناسبة (على سبيل المثال ، زيت السيليكون) وقضيب التقليب. تأكد من التحقق من أن سائل الاستحمام المختار متوافق مع درجات الحرارة التي ستجرى فيها التجربة.
2. ملابس المختبر المناسبة إلزامية. يجب على المستخدم ارتداء معطف المختبر ونظارات السلامة والقفازات. يجب ارتداء قفازات الحماية من الحرارة عند التعامل مع العينات الساخنة.
3. يجب أن يعرف المستخدم موقع طفاية الحريق. لا ينبغي أبدا استخدام النيتروجين السائل أو الماء لإطفاء الحريق من حمام الزيت الذي يتم تسخينه على لوح ساخن. الماء غير قابل للامتزاج في الزيت وبالتالي سيكون غير فعال في إطفاء أي ألسنة اللهب الناتجة عن حرق الزيت. إذا تم سكب النيتروجين السائل على الزيت الساخن ، فسوف يتبخر النيتروجين بسرعة ، مما يتسبب في تناثر الزيت.
4. يجب أن تكون الأواني الزجاجية المستخدمة في التدفئة مقاومة للحرارة ، مثل البورسليكات ، وأن يتم فحصها بحثا عن أي تلف أو تشققات قبل الاستخدام.
5. يجب أن يكون المستخدم على دراية جيدة بالخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد الكيميائية التي يتم تسخينها. إذا لزم الأمر ، يجب استخدام المكثفات أو التشغيل داخل غطاء الدخان المزود بفتحات تهوية.
6. يجب أن يكون حجم أي جسم يتم تسخينه أصغر حجما من اللوح الساخن.
7. يجب إبعاد أي مواد كيميائية أو مواد قابلة للاشتعال أو قابلة للاحتراق عن الألواح الساخنة.
8. يوصى باستخدام الألواح الساخنة داخل غطاء الدخان ، خاصة عند تسخين المواد المتطايرة أو التي يحتمل أن تكون سامة.
9. لا ينبغي استخدام الألواح الساخنة لتسخين المذيبات أو المواد ذات نقطة الغليان المنخفضة جدا ، مثل الأثير. تشكل هذه المواد خطرا كبيرا لنشوب حريق. يجب استخدام حمام مائي لمثل هذه المواد.
10. لا ينبغي أبدا تسخين دورق مفتوح أو قارورة بها مواد كيميائية أو مذيبات على طبق ساخن. يجب استخدام مكثف لمنع تسامي المواد الكيميائية عند التسخين.
11. إذا كانت هناك حاجة إلى إضافة المذيبات عندما يكون النظام ساخنا بالفعل ، فيجب استخدام قمع إسقاط بدلا من قمع بسيط. قد تؤدي الإضافة المباشرة للمذيبات إلى نشوب حريق سريع.
12. لا ينبغي أبدا وضع رقائق معدنية أو حاويات معدنية على اللوح الساخن. يمكن أن يتسبب ذلك في تلف الجزء العلوي وقد يؤدي إلى حرق المستخدم بسهولة أكبر.
13. لا ينبغي ترك أي صفيحة ساخنة دون رقابة. بعد الاستخدام ، عند إيقاف تشغيل التسخين ، يجب تمييز اللوحة على أنها ساخنة حتى تبرد تماما.
3. الثلج الجاف
1. إجراءات التعامل الآمن
  1. الجليد الجاف شديد البرودة (-78.5 درجة مئوية). يجب ارتداء القفازات الواقية عند التعامل معها. قد تكون اللمسة القصيرة غير ضارة ، لكن التلامس المطول يمكن أن يتسبب في تجميد خلايا الجلد ، مما يتسبب في حروق الجلد.
  2. يجب تخزين الثلج الجاف في وعاء من البوليسترين في فريزر -80 درجة مئوية لتقليل تساميه.
  3. لا ينبغي أبدا استخدام حاوية محكمة الإغلاق تماما لتخزين الثلج الجاف لأن تساميها إلى غاز ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يتسبب في تمدد الحاوية أو حتى انفجارها في الحالات القصوى.
  4. يجب تهوية منطقة التخزين بشكل صحيح. قد يغرق غاز ثاني أكسيد الكربون المتسامي (السام بتركيزات أعلى) في مناطق منخفضة ويحل محل الهواء المؤكسج. قد يتسبب هذا في الاختناق إذا تم قضاء فترات طويلة من الوقت في المناطق ذات التركيز العالي لثاني أكسيد الكربون.
  5. بعد الاستخدام ، لا ينبغي أبدا التخلص من الثلج الجاف في الحوض أو سلة المهملات. يمكن إما السماح له بالتبخر داخل غطاء الدخان أو تخزينه في الفريزر.
  6. يتسامى الثلج الجاف بحوالي 5-10 أرطال كل 24 ساعة (تدوم الكتل لفترة أطول) في مبرد تخزين نموذجي 1. ومن ثم ، خطط لشراء الثلج الجاف في أقرب وقت ممكن من الوقت المطلوب.
  7. في حالة حروق الثلج الجاف ، يجب غسل المنطقة على الفور تحت الماء البارد لمدة 10 دقائق على الأقل. يجب الاتصال بالمستجيب الأول الذي يمكنه تغطية المنطقة بضمادة معقمة أو إحالة الشخص للعناية الطبية.
فئة
4. النيتروجين السائل
1. المخاطر الأولية
  1. درجة غليان النيتروجين السائل -195.79 درجة مئوية ، والتي يمكن أن تسبب حروقا في الجلد إذا تم ملامسته ، بينما يمكن أن يؤدي تعرض العين إلى تلف دائم للعين حتى من التعرض لفترة وجيزة.
  2. الاختناق هو حالة نقص الأكسجين. يمكن أن يتمدد حجم النيتروجين السائل 695 مرة ، وعند التبخر يمكن أن يسبب نقصا شديدا في الأكسجين في الهواء المحيط ، مما يؤدي إلى الاختناق وفقدان الوعي والموت في ظل الظروف القاسية.
  3. أثناء نقل النيتروجين السائل ، يمكن أن يذوب الأكسجين الموجود في الهواء المحيط بنظام احتواء التبريد ويخلق بيئة غنية بالأكسجين. أثناء نقل النيتروجين السائل من ديوار إلى وعاء آخر ، يجب توخي الحذر لتقليل تعرض النيتروجين السائل للهواء المحيط ، بسبب تسييل الأكسجين. درجة غليان النيتروجين أقل من الأكسجين ، مما يؤدي إلى معدل تبخر أسرع للأكسجين وزيادة لاحقة في تركيز السائل O₂ في N₂. بالإضافة إلى التسبب في حروق (مثل أي مبردة أخرى) ، فإن السائل O₂ قابل للاشتعال ويجب التعامل معه وفقا لذلك. يجب أن تكون المعدات التي تتطلب التبريد المبرد خالية من المواد القابلة للاحتراق لتقليل حدوث الحرائق والانفجارات. قد يتحد الأكسجين المكثف في المصيدة الباردة مع المواد العضوية في المصيدة لتكوين خليط متفجر2.
2. إجراءات التعامل الآمن
  1. يجب أن يتم استخدام النيتروجين السائل في مناطق جيدة التهوية.
  2. يمكن للحاويات الخاصة محكمة الغلق ، والتي تسمى dewars ، أن تتحمل درجات الحرارة المنخفضة للمبردات ويجب استخدامها للتخزين والنقل. لا ينبغي أبدا تخزين المبردات في حاويات محكمة الإغلاق.
  3. لا ينبغي تخزين النيتروجين السائل في حاويات مكشوفة لفترات طويلة.
  4. يجب ألا تكون أسطوانات التخزين أو قوارير Dewar ممتلئة بنسبة 80٪.
  5. لا ينبغي أبدا لمس حاويات النيتروجين السائل بأيدي عارية. يمكن أن يتسبب البرد القارس في التصاق الجلد بجدران الحاوية.
  6. الملابس المناسبة أثناء التعامل مع النيتروجين السائل إلزامية. يجب ارتداء معاطف المختبر ونظارات السلامة والأحذية القريبة من أصابع القدم والقفازات الحرارية. عند سكب النيتروجين السائل من الحاويات الكبيرة ، يجب أيضا ارتداء أقنعة / خوذات الوجه ، لأن السائل يميل إلى التناثر كثيرا ، خاصة عند سكبه في وعاء كبير.
  7. في حالة المخاطر أو حالات الطوارئ ، يجب نقل الشخص المصاب إلى منطقة جيدة التهوية ويجب استدعاء الطبيب.

يعد تطبيق تقنيات درجات الحرارة القصوى جزءا أساسيا في البحث العلمي والعمليات الصناعية. ومن ثم فإن التدريب الكافي على السلامة هو شرط أساسي لتجنب الإصابات.

غالبا ما تكون درجات الحرارة المرتفعة مطلوبة للتفاعلات الكيميائية أو التقطير. كثيرا ما تستخدم اللهب المكشوف لتعقيم وتعديل المعدات المختبرية والطبية.

من ناحية أخرى ، غالبا ما تكون درجات الحرارة المنخفضة جدا ضرورية للتحكم في التفاعلات الطاردة للحرارة العالية وتبريد الأدوات مثل مطياف الرنين المغناطيسي النووي أو خط شلنك.

تستخدم الألواح الساخنة ومواقد بنسن بشكل شائع في عمليات درجات الحرارة المرتفعة ، بينما يتم استخدام الثلج الجاف أو النيتروجين السائل للتبريد الشديد. ومع ذلك ، يمكن أن توفر كل هذه المصادر مخاطر كبيرة إذا لم يتم التعامل معها بعناية.

سيوضح هذا الفيديو الطبيعة الخطرة لتقنيات درجات الحرارة القصوى ، وكيفية التشغيل بأمان والعمل مع هذه المصادر ، وماذا تفعل في حالة الطوارئ.

<div

class = “chapter_text” id = “script_1” >يستخدم

موقد بنسن الميثان أو البروبان أو البيوتان لإنشاء لهب مكشوف. يمكن تعديل درجة حرارة هذا اللهب تقريبا بين 250-1200 درجة مئوية.

بالمقارنة ، تتكون اللوح الساخن من سطح مستو مصنوع من الألومنيوم أو السيراميك ويستخدم الكهرباء لتوليد الحرارة. لا تحتوي الألواح الساخنة على لهب مكشوف ويمكن التحكم فيها بشكل أكثر دقة مع درجات حرارة تتراوح بين 50-350 درجة مئوية.

إذا لزم الأمر ، يمكن تحقيق درجات حرارة أعلى باستخدام ألواح تسخين خاصة تصل إلى 1250 درجة مئوية. لتجنب مخاطر الحريق ، يجب التعامل مع اللهب المكشوف ودرجات الحرارة المرتفعة للمصادر الساخنة بعناية فائقة.

يمكن أن تكون مصادر البرد خطرة أيضا. يوفر الثلج الجاف ، وهو الشكل الصلب لثاني أكسيد الكربون ، درجات حرارة منخفضة تصل إلى -78 درجة مئوية. بالإضافة إلى الحروق الباردة ، يمكن أن يؤدي التسامي المفرط للجليد الجاف إلى تراكم غاز ثاني أكسيد الكربون في وقت قصير جدا ، مما يشكل خطر فرط الكبطانية.

أخيرا ، يتم استخدام النيتروجين السائل – وهو سائل مبرد – عندما تكون درجات الحرارة المنخفضة ضرورية. يمكن أن توفر درجة حرارة حمام منخفضة تصل إلى -196 درجة مئوية.

يمكن أن يتمدد حجم النيتروجين السائل 695 مرة ، وعند التبخر يمكن أن يسبب نقصا شديدا في الأكسجين في الهواء المحيط ، مما يؤدي إلى الاختناق وفقدان الوعي والموت في ظل الظروف القاسية.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي التعرض المطول للجلد إلى قضمة الصقيع بسرعة. يمكن أن يؤدي التعرض القصير لسوائل العين إلى تلف العينين بشكل دائم.

الآن بعد أن تعرفت على خصائص ومخاطر مصادر الحرارة والبرودة ، دعنا نلقي نظرة على كيفية العمل بأمان مع هذه المكونات.

قبل استخدام أي مصدر ساخن ، اجعل نفسك على دراية بموقع مطفأة الحريق وبطانية الحريق. قم بإزالة المجوهرات وربط الشعر الطويل. ارتد دائما معطف المختبر ونظارات السلامة والأحذية القريبة من أصابع القدم والقفازات. يجب أن تفكر أيضا في استخدام القفازات الواقية الحرارية ، والتي تعزل بشكل فعال حتى 650 درجة مئوية.

نظف المنطقة من أي مواد قابلة للاحتراق مثل الورق أو المواد الكيميائية. ضع موقد بنسن بعيدا عن المعدات العلوية أو تركيبات الإضاءة بمقدار 12 بوصة على الأقل. تحقق من توصيل الخرطوم بمصدر الغاز بحثا عن أي تسرب واستخدم اللافتات المناسبة لإعلام الموقد قيد التشغيل. استخدم ولاعة مع فوهة ممتدة لإضاءة الموقد.

بمجرد تشغيل موقد بنسن ، لا تترك اللهب المكشوف دون رقابة. عند الانتهاء ، أغلق الصمام الموجود على موقد بنسن ، وأغلق الغاز على الفور وأغلق الوصلة بمصدر الغاز ، واترك الموقد يبرد قبل التعامل معه أو تنظيفه بعد الاستخدام.

تأتي العديد من الألواح الساخنة مزودة بمحرك مغناطيسي مدمج وقراءة رقمية ومدخلات مزدوجة حرارية لضبط درجة الحرارة والحفاظ عليها.

كما هو الحال بالنسبة لموقد بنسن ، تعرف على موقع مطفأة الحريق والنوع الذي يجب استخدامه. لا تستخدم الماء أو النيتروجين السائل أبدا لإطفاء حريق حمام الزيت ، ولكن بدلا من ذلك استخدم مطفأة حريق من الفئة ب.

ارتد دائما معدات الحماية الشخصية أثناء العمل باستخدام لوح تسخين. عند تسخين المواد المتطايرة والخطرة ، قم بإزالة المواد القابلة للاشتعال أو القابلة للاحتراق من حول اللوح الساخن وضع اللوح الساخن في الغطاء.

بمجرد أن تتعرف على خصائص وحجم تجربتك ، اختر الحجم المناسب للصفيحة الساخنة والأواني الزجاجية المقاومة للحرارة والخالية من التشقق المصنوعة من البورسليكات وحمام الزيت.

تأكد من أن درجة حرارة التجربة أقل من نقطة الاشتعال في حمام الزيت. استخدم دائما مكثفا عند تسخين المذيبات أو المواد المتطايرة.

إذا كانت هناك حاجة إلى إضافة المذيب إلى التجربة الساخنة ، فاستخدم قمع إسقاط معادلة الضغط. لا تضيف المذيب مباشرة ، لأنه قد يتسبب في نشوب حريق سريع. كما هو الحال مع موقد بنسن ، لا تترك اللوح الساخن دون رقابة.

يجب تسخين المواد ذات نقطة الغليان المنخفضة جدا ، مثل ثنائي إيثيل الأثير ، باستخدام حمام مائي بدلا من حمام الزيت لتجنب خطر نشوب حريق كبير.

إذا تم استخدام رقائق معدنية أو حاويات معدنية ، مثل كتل الألمنيوم ، للتدفئة ، فيجب إيلاء اهتمام خاص وحذر. بالمقارنة مع حمام الزيت ، لا يمكن معرفة ما إذا كان الجو حارا أم باردا ، لذلك تحقق دائما من درجة الحرارة باستخدام مقياس حرارة واستخدم قفازات مقاومة للحرارة.

<div

class = “chapter_text” id = “script_3”>

الآن بعد أن تعرفت على استخدام المصادر الساخنة ، دعنا نلقي نظرة على الطرف الآخر – مصادر البرد.

يجب تخزين الثلج الجاف في وعاء من البوليسترين وإذا أمكن في غرفة باردة لتقليل التسامي. قم بتخزين الثلج الجاف في مناطق جيدة التهوية لتجنب فرط الكبضان. لا تستخدم حاوية محكمة الإغلاق تماما لتجنب تمدد الحاوية وربما حدوث انفجار ناتج عن تسامي الثلج الجاف.

ارتد معدات شخصية واقية عند التعامل مع الثلج الجاف. لمزيد من الحماية ، يمكنك ارتداء قفازات مبردة تحتوي على عزل متعدد الطبقات ضد درجات الحرارة المنخفضة. علاوة على ذلك ، للحصول على كميات صغيرة من الثلج الجاف ونقلها ، استخدم مغرفة بلاستيكية كبيرة ودلو من البوليسترين.

عند الانتهاء ، ضع الثلج الجاف النظيف مرة أخرى في حاوية التخزين أو اتركه رائعا. إذا تم صنع حمام تبريد باستخدام الثلج الجاف ، فتخلص منه في حاوية النفايات الخطرة. لا تتخلص من الثلج الجاف مباشرة في الحوض أو سلة المهملات.

يتم تخزين النيتروجين السائل والتعامل معه باستخدام Dewars ، وهو نوع من الحاويات ذات الجدران المزدوجة مع فراغ بين الجدران.

ارتد دائما معدات شخصية واقية عند التعامل مع النيتروجين السائل. يتضمن ذلك القفازات العازلة وقناع الوجه ، خاصة عند صب النيتروجين السائل حيث يميل السائل إلى التناثر.

تأكد من تهوية جميع المناطق. عند نقل النيتروجين السائل ، لا تملأ Dewar أبدا أكثر من 80٪ ممتلئة ولا تغلق الحاوية بإحكام لمنع تراكم الضغط. علاوة على ذلك ، يجب اتخاذ احتياطات إضافية عند استخدام خط Schlenk. إذا تم غمر المصيدة الباردة في النيتروجين السائل ، وتم سحب الهواء ، فيمكنها تكثيف الأكسجين في مصيدة التبريد ، مما يؤدي إلى تكوين مخاليط متفجرة من الأكسجين السائل مع المواد العضوية في المصيدة.

تذكر أن المصادر الساخنة والباردة يمكن أن تشكل خطرا وخطرا على الصحة.

في حالة نشوب حريق صغير ، استخدم مطفأة الحريق المناسبة. إذا كان الحريق كبيرا جدا ، فاسحب جهاز إنذار الحريق أو اتصل برقم 911. قم بإخلاء المبنى باتباع تعليمات الطوارئ الصادرة عن مؤسستك.

في حالة حروق الجلد الناجمة عن مصدر ساخن ، احتفظ بالمنطقة المصابة تحت الماء البارد لمدة 10 دقائق على الأقل. في حالة حدوث حروق باردة ، امسك المنطقة المصابة تحت الماء الفاتر وليس الساخن لمدة 10 دقائق على الأقل. لا تفرك المنطقة المصابة ، ضع ضمادة معقمة ، واطلب مزيدا من العناية الطبية.

في حالة وجود بقع من المواد الساخنة جدا أو الباردة في عينيك, اغسل على الفور بكمية وفيرة من الماء باستخدام غسل العين واطلب العناية الطبية.

في حالة الدوخة أو فقدان الوعي ، عند العمل بالنيتروجين السائل أو الثلج الجاف ، انقل الشخص المصاب إلى منطقة جيدة التهوية واطلب مزيدا من العناية الطبية إذا لزم الأمر.

<div

class = “chapter_text” id = “script_5”>

لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE للعمل مع المصادر الساخنة والباردة. يجب أن تفهم الآن مخاطر هذه المواد ، وكيفية العمل معها بأمان ، وماذا تفعل في حالة الطوارئ مثل الحريق أو الحرق. كما هو الحال دائما ، شكرا على المشاهدة!

Applications and Summary

While the use of Bunsen burners, hot plates, dry ice, and liquid nitrogen is commonplace in the laboratory environment, all of them can cause potential hazards if not handled carefully. It is thus the duty of every user to follow all the safety guidelines to eliminate hazards to themselves and their co-workers.

Transcript

يعد

تطبيق تقنيات درجات الحرارة القصوى جزءا أساسيا في البحث العلمي والعمليات الصناعية. ومن ثم فإن التدريب الكافي على السلامة هو شرط أساسي لتجنب الإصابات.

غالبا ما تكون درجات الحرارة المرتفعة مطلوبة للتفاعلات الكيميائية أو التقطير. كثيرا ما تستخدم اللهب المكشوف لتعقيم وتعديل المعدات المختبرية والطبية.

من ناحية أخرى ، غالبا ما تكون درجات الحرارة المنخفضة جدا ضرورية للتحكم في التفاعلات الطاردة للحرارة العالية وتبريد الأدوات مثل مطياف الرنين المغناطيسي النووي أو خط شلنك.

تستخدم الألواح الساخنة ومواقد بنسن بشكل شائع في عمليات درجات الحرارة المرتفعة ، بينما يتم استخدام الثلج الجاف أو النيتروجين السائل للتبريد الشديد. ومع ذلك ، يمكن أن توفر كل هذه المصادر مخاطر كبيرة إذا لم يتم التعامل معها بعناية.

سيوضح هذا الفيديو الطبيعة الخطرة لتقنيات درجات الحرارة القصوى ، وكيفية التشغيل بأمان والعمل مع هذه المصادر ، وماذا تفعل في حالة الطوارئ.

يستخدم

موقد بنسن الميثان أو البروبان أو البيوتان لإنشاء لهب مكشوف. يمكن تعديل درجة حرارة هذا اللهب تقريبا بين 250-1200 درجة مئوية.

بالمقارنة ، تتكون اللوح الساخن من سطح مستو مصنوع من الألومنيوم أو السيراميك ويستخدم الكهرباء لتوليد الحرارة. لا تحتوي الألواح الساخنة على لهب مكشوف ويمكن التحكم فيها بشكل أكثر دقة مع درجات حرارة تتراوح بين 50-350 درجة مئوية.

إذا لزم الأمر ، يمكن تحقيق درجات حرارة أعلى باستخدام ألواح تسخين خاصة تصل إلى 1250 درجة مئوية. لتجنب مخاطر الحريق ، يجب التعامل مع اللهب المكشوف ودرجات الحرارة المرتفعة للمصادر الساخنة بعناية فائقة.

يمكن أن تكون مصادر البرد خطرة أيضا. يوفر الجليد الجاف ، وهو الشكل الصلب لثاني أكسيد الكربون ، درجات حرارة منخفضة تصل إلى -78 درجة مئوية. بالإضافة إلى الحروق الباردة ، يمكن أن يؤدي التسامي المفرط للجليد الجاف إلى تراكم غاز ثاني أكسيد الكربون في وقت قصير جدا ، مما يشكل خطر فرط الكبطانية.

أخيرا ، يتم استخدام النيتروجين السائل – وهو سائل مبرد – عندما تكون درجات الحرارة المنخفضة ضرورية. يمكن أن توفر درجة حرارة حمام منخفضة تصل إلى -196 درجة مئوية.

يمكن أن يتمدد حجم النيتروجين السائل 695 مرة ، وعند التبخر يمكن أن يسبب نقصا شديدا في الأكسجين في الهواء المحيط ، مما يؤدي إلى الاختناق وفقدان الوعي والموت في ظل الظروف القاسية.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي التعرض المطول للجلد إلى قضمة الصقيع بسرعة. يمكن أن يؤدي التعرض القصير لسوائل العين إلى تلف العينين بشكل دائم.

الآن بعد أن تعرفت على خصائص ومخاطر مصادر الحرارة والبرودة ، دعنا نلقي نظرة على كيفية العمل بأمان مع هذه المكونات.

قبل استخدام أي مصدر ساخن ، اجعل نفسك على دراية بموقع مطفأة الحريق وبطانية الحريق. قم بإزالة المجوهرات وربط الشعر الطويل. ارتد دائما معطف المختبر ونظارات السلامة والأحذية القريبة من أصابع القدم والقفازات. يجب أن تفكر أيضا في استخدام قفازات واقية حرارية ، والتي تعزل بشكل فعال حتى 650 درجة مئوية.

نظف المنطقة من أي مواد قابلة للاحتراق مثل الورق أو المواد الكيميائية. ضع موقد بنسن بعيدا عن المعدات العلوية أو تركيبات الإضاءة بمقدار 12 بوصة على الأقل. تحقق من توصيل الخرطوم بمصدر الغاز بحثا عن أي تسرب واستخدم اللافتات المناسبة لإعلام الموقد قيد التشغيل. استخدم ولاعة مع فوهة ممتدة لإضاءة الموقد.

بمجرد تشغيل موقد بنسن ، لا تترك اللهب المكشوف دون رقابة. عند الانتهاء ، أغلق الصمام الموجود على موقد بنسن ، وأغلق الغاز على الفور وأغلق الوصلة بمصدر الغاز ، واترك الموقد يبرد قبل التعامل معه أو تنظيفه بعد الاستخدام.

تأتي العديد من الألواح الساخنة مزودة بمحرك مغناطيسي مدمج وقراءة رقمية ومدخلات مزدوجة حرارية لضبط درجة الحرارة والحفاظ عليها.

كما هو الحال بالنسبة لموقد بنسن ، تعرف على موقع مطفأة الحريق والنوع الذي يجب استخدامه. لا تستخدم الماء أو النيتروجين السائل أبدا لإطفاء حريق حمام الزيت ، ولكن بدلا من ذلك استخدم مطفأة حريق من الفئة ب.

ارتد دائما معدات الحماية الشخصية أثناء العمل باستخدام لوح تسخين. عند تسخين المواد المتطايرة والخطرة ، قم بإزالة المواد القابلة للاشتعال أو القابلة للاحتراق من حول اللوح الساخن وضع اللوح الساخن في الغطاء.

بمجرد أن تتعرف على خصائص وحجم تجربتك ، اختر الحجم المناسب للصفيحة الساخنة والأواني الزجاجية المقاومة للحرارة والخالية من التشقق المصنوعة من البورسليكات وحمام الزيت.

تأكد من أن درجة حرارة التجربة أقل من نقطة الاشتعال في حمام الزيت. استخدم دائما مكثفا عند تسخين المذيبات أو المواد المتطايرة.

إذا كانت هناك حاجة إلى إضافة المذيب إلى التجربة الساخنة ، فاستخدم قمع إسقاط معادلة الضغط. لا تضيف المذيب مباشرة ، لأنه قد يتسبب في نشوب حريق سريع. كما هو الحال مع موقد بنسن ، لا تترك اللوح الساخن دون رقابة.

يجب تسخين المواد ذات نقطة الغليان المنخفضة جدا ، مثل ثنائي إيثيل الأثير ، باستخدام حمام مائي بدلا من حمام الزيت لتجنب خطر نشوب حريق كبير.

إذا تم استخدام رقائق معدنية أو حاويات معدنية ، مثل كتل الألمنيوم ، للتدفئة ، فيجب إيلاء اهتمام خاص وحذر. بالمقارنة مع حمام الزيت ، لا يمكن معرفة ما إذا كان الجو حارا أم باردا ، لذلك تحقق دائما من درجة الحرارة باستخدام مقياس حرارة واستخدم قفازات مقاومة للحرارة.

الآن بعد أن تعرفت على استخدام المصادر الساخنة ، دعنا نلقي نظرة على الطرف الآخر – المصادر الباردة.

يجب تخزين الثلج الجاف في وعاء من البوليسترين وإذا أمكن في غرفة باردة لتقليل التسامي. قم بتخزين الثلج الجاف في مناطق جيدة التهوية لتجنب فرط الكبضان. لا تستخدم حاوية محكمة الإغلاق تماما لتجنب تمدد الحاوية وربما حدوث انفجار ناتج عن تسامي الثلج الجاف.

ارتد معدات شخصية واقية عند التعامل مع الثلج الجاف. لمزيد من الحماية ، يمكنك ارتداء قفازات مبردة تحتوي على عزل متعدد الطبقات ضد درجات الحرارة المنخفضة. علاوة على ذلك ، للحصول على كميات صغيرة من الثلج الجاف ونقلها ، استخدم مغرفة بلاستيكية كبيرة ودلو من البوليسترين.

عند الانتهاء ، ضع الثلج الجاف النظيف مرة أخرى في حاوية التخزين أو اتركه رائعا. إذا تم صنع حمام تبريد باستخدام الثلج الجاف ، فتخلص منه في حاوية النفايات الخطرة. لا تتخلص من الثلج الجاف مباشرة في الحوض أو سلة المهملات.

يتم تخزين النيتروجين السائل والتعامل معه باستخدام Dewars ، وهو نوع من الحاويات ذات الجدران المزدوجة مع فراغ بين الجدران.

ارتد دائما معدات شخصية واقية عند التعامل مع النيتروجين السائل. يتضمن ذلك القفازات العازلة وقناع الوجه ، خاصة عند صب النيتروجين السائل حيث يميل السائل إلى التناثر.

تأكد من تهوية جميع المناطق. عند نقل النيتروجين السائل ، لا تملأ Dewar أبدا أكثر من 80٪ ممتلئة ولا تغلق الحاوية بإحكام لمنع تراكم الضغط. علاوة على ذلك ، يجب اتخاذ احتياطات إضافية عند استخدام خط Schlenk. إذا تم غمر المصيدة الباردة في النيتروجين السائل ، وتم سحب الهواء ، فيمكنها تكثيف الأكسجين في مصيدة التبريد ، مما يؤدي إلى تكوين مخاليط متفجرة من الأكسجين السائل مع المواد العضوية في المصيدة.

تذكر أن المصادر الساخنة والباردة يمكن أن تشكل خطرا وخطرا على الصحة.

في حالة نشوب حريق صغير ، استخدم مطفأة الحريق المناسبة. إذا كان الحريق كبيرا جدا ، فاسحب جهاز إنذار الحريق أو اتصل برقم 911. قم بإخلاء المبنى باتباع تعليمات الطوارئ الصادرة عن مؤسستك.

في حالة حروق الجلد الناجمة عن مصدر ساخن ، احتفظ بالمنطقة المصابة تحت الماء البارد لمدة 10 دقائق على الأقل. في حالة حدوث حروق باردة ، امسك المنطقة المصابة تحت الماء الفاتر وليس الساخن لمدة 10 دقائق على الأقل. لا تفرك المنطقة المصابة ، ضع ضمادة معقمة ، واطلب مزيدا من العناية الطبية.

في حالة وجود بقع من المواد الساخنة جدا أو الباردة في عينيك, اغسل على الفور بكمية وفيرة من الماء باستخدام غسل العين واطلب العناية الطبية.

في حالة الدوخة أو فقدان الوعي ، عند العمل بالنيتروجين السائل أو الثلج الجاف ، انقل الشخص المصاب إلى منطقة جيدة التهوية واطلب مزيدا من العناية الطبية إذا لزم الأمر.

لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE للعمل مع المصادر الساخنة والباردة. يجب أن تفهم الآن مخاطر هذه المواد ، وكيفية العمل معها بأمان ، وماذا تفعل في حالة الطوارئ مثل الحريق أو الحرق. كما هو الحال دائما ، شكرا على المشاهدة!