Gabinetes de Flujo Laminar y campanas

Fume Hoods and Laminar Flow Cabinets

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

Fume Hoods and Laminar Flow Cabinets

6.1: Proper Personal Protective Equipment

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

68,622 Views

•

05:48 min

•

April 30, 2023

Overview

Robert M. Rioux y William A. Elliott, Pennsylvania State University, University Park, PA

Campanas y gabinetes de flujo laminar son ingeniería de controles que operan bajo principios similares. Ambos utilizan un flujo constante de aire para evitar la contaminación del ambiente de laboratorio y de sus habitantes. Campanas impiden sustancias peligrosas el espacio de trabajo de campana, mientras que los gabinetes de flujo laminar evitar que contaminantes entren en el espacio de trabajo de gabinete.

Campanas son los sistemas de ventilación diseñados para reducir al mínimo la exposición a vapores peligrosos, gases y partículas. Un flujo constante de aire se dibuja dentro de la campana de apertura, limitar el escape de vapores, gases y partículas y entonces se saca a través de los gases de escape. Gabinetes de flujo laminar se utilizan para mantener un ambiente estéril y limpieza por que fluye constantemente arrestance partículas de alta eficiencia (HEPA)-aire filtrado hacia el exterior, minimizando el contaminado aire que entra en el espacio de trabajo de gabinete. El aire filtrado por HEPA reduce la oportunidad para los productos químicos dañosos o partículas entren en el laboratorio. Un filtro HEPA elimina 99.97% o más de partículas de 0,3 μm.

Principles

Campanas y gabinetes de flujo laminar son ingeniería de controles que pretenden reducir la exposición a riesgos y contaminación. Campanas reducen la exposición a vapores peligrosos, humos y partículas para el usuario mientras que gabinetes de flujo laminar reducen espacio de trabajo exposición a contaminantes. Flujo turbulento sigue un patrón irregular de flujo con flujo local en todas las direcciones en relación con el flujo a granel. Flujo laminar se mueve en líneas paralelas que no se cruzan. Gabinetes de flujo laminar mantienen un flujo laminar de aire para evitar la contaminación cruzada dentro del área de trabajo y para evitar el contraflujo de aire contaminado desde fuera de la campana que se produciría con flujo turbulento.

Procedure

1. campanas

Utiliza
1. Campanas se utilizan cuando un material genera vapores nocivos, humos o partículas aerotransportadas, tales como polvos de sílice fina, o carcinógenos volátiles, como bencina.
Operación
1. El aire es aspirado aunque frente a la apertura de la campana, donde el usuario trabaja y hacia fuera a través de los gases de escape. El flujo constante de aire hacia adentro hacia la cara evita peligrosos vapores, gases y partículas de escape hacia fuera a través de la abertura de la campana, proteger al usuario y otros trabajadores del laboratorio.
La velocidad de flujo facial debe ser lo suficientemente alta para la campana ser eficaz. Una velocidad de flujo bajo permite que los gases nocivos, vapores o partículas para escapar por la abertura de la campana hacia el usuario. Una causa de la velocidad de flujo bajo es que la ventana ajustable en la inauguración de la capilla, llamada faja, demasiado alto. Es común para campanas que baja alarmas de velocidad de flujo y alarmas de la altura del marco. Velocidades de flujo típicos son entre 0,41 y 0.51 m/s (ANSI/AIHA/ASSE Z9.5). Las campanas deben tener la altura máxima de trabajo segura de la hoja marcada claramente.
Hay varias reglas para el uso seguro de campanas.
1. Nunca ponga la cabeza en el espacio de la campana, ya que insertar su cabeza dentro de la campana puede exponerle a materiales nocivos. La campana está diseñada para proteger a los usuarios de la exposición a sustancias químicas sólo cuando se utilizan correctamente. Brazos de los usuarios sólo deben estar presentes en la campana. Usar equipo de protección personal (PPE) en todo momento, independientemente de la protección otorgada por la campana. Consulte con la oficina de salud ambiental y seguridad (EHS) de la organización para las recomendaciones de PPE adecuadas, si son desconocidos.
2. Siempre trabajar con la hoja o por debajo de la altura máxima.
3. Cuando no esté en uso, la hoja debe ser cerrada. La hoja de cierre asegura un entorno de trabajo más seguro para todos los ocupantes del laboratorio. Además, los costos de energía asociados con la operación de campana de humos incorrecta son inmensos. Mantener la altura de marco a la mínima, nivel de no-trabajo es más eficiente energéticamente.
4. No use la campana para el almacenamiento de sustancias químicas. Almacenar productos químicos en lugares apropiados, como un gabinete, es inflamable y llevarlos a la campana sólo cuando sea necesario.
5. Coloque todos los materiales en la campana por lo menos 6 pulgadas del borde de la cara de la campana de humos. Cuando el trabajo se realiza dentro de 6 pulgadas del borde, vapores, humos y partículas son más propensos a escapar.
6. Así como principios de la buena limpieza aplican en laboratorios de trabajo, los mismos principios deben ser practicados dentro de campanas.
Realizar el mantenimiento regular de una campana de humos para asegurarse que esté operando con seguridad. El mantenimiento debe incluir pruebas de alarmas y pruebas de velocidad de flujo en el diseño del marco de la posición de funcionamiento. Muchos factores afectan la velocidad de flujo, incluyendo los patrones de flujo dentro de la sala de la campana se encuentra y obstrucciones en el tubo de escape de ventilación. Si la velocidad de flujo es baja en el diseño del marco de la posición de funcionamiento, baje la hoja hasta que la velocidad de flujo a la velocidad requerida. Muchas campanas modernas tienen monitores de velocidad de flujo de aire que controlan la velocidad de flujo en tiempo real. Si la hoja se convierte en demasiado baja para un trabajo eficaz llevar a cabo en la capilla del humo, Cesar operación hasta la raíz del problema se trata.
Variaciones de campana de humo
1. Hay número de tipos de campanas más especializadas que pueden ser encontradas. Éstos incluyen ácido perclórico campanas, campanas de radioisótopos, campanas sin ductos y otros. Pueden leer más acerca de los requisitos de estas campanas en ANSI/AIHA/ASSE Z9.5.

2. Flujo Laminar gabinetes

Utiliza
1. Gabinetes de flujo laminar se utilizan cuando se requiere un ambiente limpio, libre de partículas o contaminantes biológicos. Ejemplos comunes incluyen trabajar con cultivos de tejidos o semiconductor obleas. Gabinetes de flujo laminar evitar contaminación aerotransportada de entrar en el espacio de trabajo de gabinete. El flujo laminar (turbulento) de aire reduce al mínimo la contaminación cruzada de muestras dentro del gabinete.
El aire es filtrado por un filtro HEPA y arrastrado sobre el espacio de trabajo, hacia el usuario. Un flujo hacia el exterior constante de aire limpio mantiene un espacio de trabajo sin contaminar. Algunos gabinetes de flujo laminar están equipados con una lámpara UV-C para desinfectar el previo de espacio de trabajo a utilizar.
Hay dos tipos de gabinetes de flujo laminar: flujo horizontal y flujo vertical ( figura 1). Flujo horizontal armarios golpe limpio de la parte posterior cara del gabinete horizontalmente hacia el usuario, mientras que las campanas de flujo vertical soplan aire limpio desde el techo del gabinete hacia el piso del área de trabajo donde entonces golpea la base y flujos en horizontal dirección hacia el usuario. Gabinetes de flujo vertical se utilizan con la hoja tirada hacia abajo. Gabinetes de flujo horizontal no tiene un marco. Ambos tipos de gabinetes de flujo laminar tienen sus ventajas y desventajas.

Figura 1 . Diagramas de campanas de flujo laminar horizontal y vertical.

Campana de Flujo Laminar horizontal
Ventajas	Desventajas
Manos o guantes contaminar menos ya que son típicamente viento de los elementos en el gabinete	Corriente de aire sopla en la cara del usuario
Reduce la turbulencia del flujo de aire	Grandes objetos en el espacio de trabajo pueden obstruir el flujo de aire limpio, reducción de la eficacia
Campana de Flujo Laminar vertical
Ventajas	Desventajas
Corriente de aire no sopla en la cara del usuario	No coloque las manos y los brazos por encima de objetos
Menos contaminación del elemento de área cruzada	Turbulencia del flujo de aire creciente

Tabla 1. Ventajas y desventajas de campanas de flujo laminar horizontal y vertical.

Consejos para asegurar el uso eficaz de los gabinetes de flujo laminar.
1. Siempre tenga cuidado de no para colocar elementos aguas abajo de los elementos que podrían dar lugar a contaminación cruzada. Esto es particularmente relevante al utilizar muestras biológicas.
2. Minimizar los enredos. Los elementos más que están en el gabinete, la contaminación más probable es que se produzca. Artículos grandes pueden interrumpir el flujo.
3. Asegúrese de que las manos, guantes y todos los artículos que se traen en el gabinete están libres de contaminación antes de entrar en el gabinete.
4. Todos los artículos se colocarán de 6 pulgadas o más del borde de la abertura del gabinete. El aire dentro de 6 pulgadas del borde es más probable que se mezcle con el aire exterior, objetos de significado dentro de 6 pulgadas son más propensos a estar contaminados.
5. Mantenimiento debe realizarse en una cabina de flujo laminar para garantizar que su funcionamiento con seguridad. El mantenimiento debe incluir control de reemplazar el filtro HEPA, comprobación de fugas en el gabinete y pruebas de velocidad de flujo de aire. La integridad del filtro HEPA debe verificar por la prueba del número de partículas que pasan a través del filtro. El filtro debe eliminar 99.97% o más de partículas de 0,3 μm. Si la velocidad de flujo es demasiado baja, el gabinete será inefectivo en mantener a los contaminantes. Si la velocidad de flujo es demasiado grande, el flujo será turbulento, con la contaminación cada vez más probable.

Campanas y gabinetes de flujo laminar son piezas esenciales del equipo de laboratorio que impida la contaminación y situaciones peligrosas.

En gabinetes de flujo laminar y campanas, peligros o contaminantes se reducen mediante flujo de aire. Campanas dibujan en el aire a través de un espacio de trabajo para eliminar los peligrosos vapores y partículas finas, mientras que flujo laminar gabinetes soplar aire a través de un filtro y para evitar la contaminación de muestras por los materiales de polvo o biológico.

Este video ilustra el funcionan de los gabinetes de flujo laminar y campanas, cómo utilizarlos y cómo realizar el mantenimiento.

Gabinetes de flujo laminar y campanas funcionan con flujo laminar, un flujo que procede en líneas paralelas, que no se cruzan. Cabina de flujo laminar, en contraposición a flujo turbulento, previene la contaminación cruzada entre muestras de flujo alrededor de objetos de partículas peligrosas.

Campanas tienen tres partes principales: la cara de apertura con una faja, el espacio de trabajo y los gases de escape. El ventilador en el escape dibuja en el aire a través de la cara de apertura, en el espacio de trabajo y a través de los gases de escape. Este flujo a su vez dibuja hacia fuera los gases y las partículas de los gases de escape y lejos del laboratorio.

A su altura correcta, la banda restringe el tamaño de la abertura, que a su vez mantiene un alto flujo de aire. Este alto flujo es necesario para evitar la fuga de vapores.

Mientras tanto, hay dos tipos de gabinetes de flujo laminar, horizontales y verticales. En ambos, el aire es aspirado a través de un filtro de admisión y de la purificación donde se despejaron de pequeñas partículas como polvo y bacterias.

Un gabinete horizontal dirige el aire horizontalmente a través del espacio de trabajo. Este tipo de gabinete disminuye la contaminación por las manos y los guantes, ya que son aguas abajo de las muestras. Sin embargo, la corriente de aire sopla directamente sobre el usuario y objetos de gran tamaño pueden obstruir el flujo.

En un gabinete vertical, el aire se dirige desde arriba en el espacio de trabajo, entonces hacia fuera más allá de un marco. Como este tipo de flujo directamente en contacto con la superficie de los materiales de trabajo, ayuda a prevenir la contaminación cruzada. Sin embargo, la hoja puede restringir el movimiento de la mano y el flujo de aire es más turbulento que en un gabinete horizontal.

Ahora, le mostraremos cómo usar estos espacios de trabajo en un entorno de laboratorio y cómo realizar el mantenimiento básico.

Para utilizar una campana de humos con seguridad, siempre use equipo de protección personal. Eleve la hoja únicamente a la indicada altura máxima de seguro trabajo asegurar el suficiente flujo de aire a través de la campana.

Para evitar la exposición a partículas o gases nocivos, trabajo con sólo sus brazos dentro de la campana y nunca deje que su cabeza entrar en el espacio de trabajo. Además, para asegurarse de que la velocidad es suficiente a lo largo de la campana, mantener despejada el área de trabajo y mover todos los elementos por lo menos seis pulgadas de la cara de la campana.

Cuando haya terminado trabajando en la campana, sacar todos los materiales. No guarde productos químicos en la campana, sino en un lugar de almacenamiento de información dedicado como un armario de inflamables. Por último, cierre la hoja para asegurar un entorno de laboratorio más seguro y reducir el consumo de energía.

Realizar el mantenimiento regular por alarmas y la velocidad de flujo a la altura máxima de la Faja de prueba.

Si la velocidad es baja, baje la hoja hasta que esté en la velocidad deseada. Si la hoja se convierte en demasiado baja para el trabajo a realizar en la capilla, Cesar las operaciones hasta que trata la raíz del problema.

Aire de flujo laminar, gabinetes son utilizados en lugares donde la contaminación es una preocupación, como un laboratorio de biología, por lo que tendrá que tener cuidado de contaminación y laboratorio. Para evitar la contaminación, usar etanol para esterilizar guantes y cualquier equipo antes de utilizar el gabinete o la hoja de apertura.

Asegúrese de que la hoja no está por encima del máximo permitido de altura asegurar un flujo suficiente de aire. Mantenga el gabinete libre de desorden y asegúrese de que los objetos se colocan por lo menos 6 pulgadas desde el borde, ya es la zona más probable de estar contaminados por el aire del laboratorio. Además, no coloque objetos en peligro de contaminación aguas abajo unos de otros.

Cuando haya terminado, saque todos los artículos del espacio de trabajo para evitar desorden y cerrar la hoja para evitar la contaminación. Entonces, si el mueble está equipado con una luz UV-C, se activa para desinfectar el área de trabajo.

Realizar el mantenimiento regular en el gabinete de flujo laminar. Revise si hay fugas cubriendo zonas sensibles como los bordes de la hoja con una solución de jabón, que comenzará a burbujear en el sitio del escape de aire.

Sólo ha visto la introducción de Zeus para gabinetes de flujo laminar y campanas de humos. Ahora deben entender cómo funcionan, cómo utilizarlos y cómo realizar el mantenimiento. ¡Gracias por ver!

Applications and Summary

Campanas y gabinetes de flujo laminar son útiles en el laboratorio para evitar daños de materiales peligrosos y para mantener un espacio de trabajo al utilizar los materiales sensibles. Sin embargo, de humos campanas y gabinetes de flujo laminar sólo son efectivos cuando se utilizan correctamente. Siguiendo simples pautas de funcionamiento y realizar un mantenimiento regular, campanas y gabinetes de flujo laminar pueden ser herramientas efectivas en el laboratorio.

References

American National Standard for Laboratory Ventilation," American National Standards Institute, Inc./ American Industrial Hygiene Association, ANSI/AIHA Z9.5, 2012.

Transcript

Fume hoods and laminar flow cabinets are essential pieces of laboratory equipment that prevent hazardous situations and contamination.

In fume hoods and laminar flow cabinets, hazards or contaminants are reduced using airflow. Fume hoods draw in air across a workspace to remove hazardous fumes and fine particles, while laminar flow cabinets blow air through a filter and out to prevent contamination of samples by dust or biological materials.

This video will illustrate how fume hoods and laminar flow cabinets operate, how to use them, and how to perform maintenance.

Fume hoods and laminar flow cabinets operate using laminar airflow, a flow that proceeds in parallel streamlines, which do not cross. Laminar flow, as opposed to turbulent flow, prevents cross-contamination between samples by flowing around objects removing hazardous particles.

Fume hoods have three major parts: the opening face with a sash, the workspace, and the exhaust. The fan in the exhaust draws in air through the opening face, across the workspace, and out through the exhaust. This flow in turn draws out fumes and particles out of the exhaust and away from the laboratory.

At its proper height, the sash restricts the size of the opening, which in turn maintains a high flow of air. This high flow is necessary to prevent the escape of fumes.

Meanwhile, there are two types of laminar flow cabinets, horizontal and vertical. In both, air is drawn through an intake and purifying filter where it is cleared of small particles like dust and bacteria.

A horizontal cabinet directs air horizontally through the workspace. This type of cabinet lessens contamination by hands and gloves, as they are downstream of the samples. However, the airstream does blow directly onto the user, and large objects can obstruct the flow.

In a vertical cabinet, the air is directed from above onto the workspace, then out past a sash. As this type of flow directly contacts the surface of the workspace materials, it helps to prevent cross-contamination. However, the sash can restrict hand movement and the airflow is more turbulent than in a horizontal cabinet.

Now, we will show you how to use these workspaces in a laboratory setting and how to perform basic maintenance.

To use a fume hood safely, always wear appropriate personal protective equipment. Raise the sash up only to the indicated maximum safe working height ensuring sufficient airflow through the hood.

To prevent exposure to harmful fumes or particles, work with only your arms inside the hood, and never let your head enter the workspace. Also, to make sure that the velocity is sufficient throughout the hood, keep the workspace uncluttered, and move all items at least six inches away from the hood face.

When you are done working in the hood, take out all materials. Do not store chemicals in the hood, but rather in a dedicated storage location like a flammables cabinet. Lastly, close the sash to ensure a safer laboratory environment and reduce energy usage.

Perform regular maintenance by testing alarms and flow velocity at the maximum sash height.

If the velocity is low, lower the sash until it is at the required speed. If the sash becomes too low for work to be done at the hood, cease operations until the root of the problem is addressed.

Laminar flow cabinets are commonly used in places where contamination is a concern, like a biology laboratory, so you will need to be careful of contamination by yourself and laboratory air. To prevent contamination, use ethanol to sterilize gloves and any equipment before using the cabinet or opening the sash.

Make sure the sash is not above the maximum allowed height to ensure a sufficient flow of air. Keep the cabinet free from clutter, and make sure objects are placed at least 6 inches from the edge, as that is the area most likely to be contaminated by laboratory air. Also, do not place items in danger of cross-contamination downstream from each other.

When you are done, remove all items from the workspace to prevent clutter and close the sash to prevent contamination. Then, if the cabinet is equipped with a UV-C light, turn it on to disinfect the workspace.

Perform regular maintenance on the laminar flow cabinet. Check for leaks by coating sensitive areas like the sash edges with a soap solution, which will bubble at the site of escaping air.

You’ve just watched JoVE’s introduction to fume hoods and laminar flow cabinets. You should now understand how they work, how to use them, and how to perform maintenance. Thanks for watching!

Tags

Valor vacío tema