2. الألواح الساخنة
4. النيتروجين السائل
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.
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.
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.
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!
المصدر: روبرت إم ريو وسوبريتا جاريمون ، جامعة ولاية بنسلفانيا ، يونيفرسيتي بارك ، بنسلفانيا
يعد العمل في درجات الحرارة القصوى ، العالية والمنخفضة ، جز…
2. الألواح الساخنة
4. النيتروجين السائل
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.
class = "chapter_text" id = "script_1" >يستخدمموقد 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.
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.
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!
تسجيل الدخول أو للوصول إلى المحتوى الكامل. تعرّف على المزيد حول وصول مؤسستك إلى محتوى JoVE هنا
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.
يستخدمموقد 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!
View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos
Q1: What temperature range can a Bunsen burner achieve compared to a hot plate?
A Bunsen burner produces temperatures between 250-1200 degrees Celsius with an adjustable open flame, while a hot plate generates heat through electricity with temperatures ranging from 50-350°C, or up to 1250°C with special models. Hot plates offer more precise temperature control and eliminate open flame hazards.
Q2: Why is liquid nitrogen more hazardous than dry ice in laboratory settings?
Liquid nitrogen reaches -196°C and expands 695 times its volume upon vaporization, causing extreme oxygen deficiency that can lead to suffocation and death. It also causes rapid frostbite on skin contact and permanent eye damage from brief exposure, whereas dry ice at -78°C primarily causes cold burns and carbon dioxide buildup.
Q3: What personal protective equipment should you wear when working with hot sources?
Wear a lab coat, safety glasses, close-toed shoes, and gloves when working with hot sources. Consider thermal protective gloves that insulate effectively up to 650°C. Remove jewelry and tie back long hair to prevent contact with flames or heated surfaces.
Q4: How should you store dry ice to minimize hazards?
Store dry ice in a polystyrene container in a cold room with proper ventilation to minimize sublimation and prevent carbon dioxide buildup. Never use airtight containers, as expanding gas from subliming dry ice can cause explosion. Dispose of cooling baths in hazardous waste containers, never in sinks or trash.
Q5: What precautions are necessary when using a Schlenk line with liquid nitrogen?
When immersing a cold trap in liquid nitrogen while air is being pulled, oxygen can condense into the trap, creating explosive mixtures with organic materials. Extra precaution is required to prevent this hazardous condition. Always ensure proper ventilation and follow handling air and water sensitive chemicals using a schlenk line protocols.
Q6: What is the correct first aid response for a skin burn from a hot source?
Hold the affected area under cold water for at least 10 minutes. Do not rub the area. Apply a sterile dressing and seek further medical attention. For cold burns, use tepid water instead of cold water for at least 10 minutes before applying a sterile dressing.
Q7: Why should you never leave a Bunsen burner or hot plate unattended during operation?
Unattended hot sources pose significant fire hazards and can cause injuries if equipment malfunctions or combustible materials ignite. Before using any hot source, locate fire extinguishers and fire blankets, remove flammable materials, and maintain constant supervision to respond immediately to emergencies.
الفصول في هذا الفيديو
0:05
Overview
1:27
Principles and Properties of Hot and Cold Sources
3:46
Safe Handling of Hot Sources
7:06
Safe Handling of Cold Sources
9:22
Emergency Measures
10:39
Summary