التشغيل السليم للمعدات القائمة على الفراغ

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!