Name: lab cleaning methods for biosafety
Uploaded: 2023-04-30T06:59:10.000Z
Duration: 6 min 19 s
Channel: JoVE

K12 Standards

Texas Essential Knowledge and Skills

High School

Specialised Topic in Science

112.51.c.1.

112.51.c.1.C.

Decontamination for Laboratory Biosafety

1. Prodotti chimici
<ol><li>Prodotti chimici liquidi I disinfettanti liquidi sono ampiamente utilizzati per la decontaminazione di laboratorio. L'efficacia dei disinfettanti liquidi dipende da una serie di fattori, come la natura chimica del disinfettante, la concentrazione e la quantità di disinfettante, il tempo di contatto e la temperatura. Ricorda, nessun disinfettante liquido è applicabile in tutte le situazioni. Assicurarsi di selezionare disinfettanti adatti in base ai microrganismi rilevati, utilizzando i seguenti criteri: un. Tipo di microrganismo contaminante: diversi microrganismi hanno una diversa resistenza ai disinfettanti. Ad esempio, le spore batteriche sono molto più resistenti chimicamente dei virus lipofili. b. Quantità di materiale proteico presente: Ad esempio, i materiali ad alto contenuto proteico assorbono e neutralizzano alcuni disinfettanti chimici, come la formaldeide e i composti di ammonio quaternario. c. Quantità di materiale organico presente: Ad esempio, i composti di ammonio quaternario sono meno efficaci in presenza di sapone e detergenti. d. Altri fattori importanti includono la natura chimica, la concentrazione, la quantità, il pH, la temperatura di applicazione e la tossicità dei disinfettanti utilizzati. NOTA: Assicurarsi che i DPI adatti siano indossati quando si lavora con disinfettanti chimici.<ol><li>Disinfettanti a basso livello A. Composti di ammonio quaternario (QA): (come benzalconio cloruro, cloruro di ammonio) • Efficace contro i batteri Gram+, i batteri Gram- e i virus avvolti. • NON efficace contro virus, funghi e spore batteriche non avvolti. • Contengono NH4+ e forniscono un buon contatto con superfici caricate negativamente, rendendole buoni detergenti. • Bassa tossicità, ma può essere irritante se esposto per lunghi periodi. • Comunemente usato in superfici non critiche come pavimenti, mobili e pareti. B. Fenoli: (composti a base di O-fenofenoato) • Efficace contro i batteri, in particolare i batteri Gram+ e i virus avvolti. • NON efficace contro virus e spore non avvolti. • Compatibile con materiali organici. • Bassa tossicità, ma può essere irritante se esposto per lunghi periodi. • Comunemente usato in ambienti ospedalieri e superfici di laboratorio.</li>
		<li>Disinfettanti di livello intermedio A. Alcoli (come l'alcol etilico e l'alcol isopropilico) • Efficace contro Gram+, batteri Gram- e virus avvolti. • NON efficace contro le spore e limitato efficace contro i virus non avvolti. • La concentrazione ottimale è nell'intervallo 60-90%. L'attività diminuisce rapidamente se diluita al di sotto del 50%. • Comunemente usato in contesti sanitari. • Gli alcoli sono infiammabili ed evaporano rapidamente. B. Biocidi a base di alogeni: (composti a base di cloro e iodofori) Composti del cloro. • Gli ipocloriti sono i disinfettanti al cloro più utilizzati. • Efficace contro virus, funghi, batteri e alghe sia avvolti che non avvolti. • NON efficace contro le spore. • Rapidamente inattivato dalla materia organica. • Degradato rapidamente a causa dell'elevato potere ossidante. C. Iodofori: Uno iodoforo è una combinazione di iodio e un agente solubilizzante o vettore; il complesso risultante fornisce un serbatoio a rilascio prolungato di iodio e rilascia piccole quantità di iodio libero in soluzione acquosa. • Efficace contro batteri, spore e funghi. • Ha bisogno di un tempo di contatto prolungato. • NON efficace in presenza di sostanza organica. • Comunemente usato come antisettico, per bottiglie di emocoltura e attrezzature mediche.</li>
		<li>Disinfettanti di alto livello A. Ossidanti e acidi: (perossido di idrogeno, acido peracetico) L'effetto non dipende solo dal pH. Ad esempio, gli acidi organici deboli sono più potenti degli acidi inorganici nonostante la bassa costante di dissociazione. Perossido di idrogeno: • Efficace contro virus avvolti e non avvolti, batteri vegetativi, funghi e spore batteriche. • Spesso usato come antisettico per pulire le ferite e disinfettare le superfici ambientali. • L'alta concentrazione è dannosa per i tessuti. Acido peracetico: • Efficace contro tutti i microrganismi con azione rapida. • Efficace in presenza di sostanza organica e basse temperature. • Sicuro senza prodotti di decomposizione dannosi. • NON adatto per metalli a causa della corrosione. • Comunemente usato in macchine automatizzate per sterilizzare strumenti medici, chirurgici e dentali. B. Aldeidi (Formaldeide, Glutaraldeide) Formaldeide: • Utilizzato come disinfettante e sterilante sia allo stato gassoso che liquido. • Spesso usato in una percentuale del 37% in soluzione acquosa, nota come formalina. • Efficace contro batteri, funghi, virus e spore. • Pericoloso con un limite di esposizione ponderato di 8 ore di 0,75 ppm. • La forma solida polimerizzata - Paraformaldeide - è anche un forte disinfettante. Glutaraldeide: • 10 volte più efficace della formaldeide. • Efficace contro batteri vegetativi, spore e virus. • Utilizzato per sterilizzare le apparecchiature. • Efficace nel presente di materiale organico. • Pericoloso con limite di soglia massima di 0,2 ppm ed evitare il contatto con la pelle.</li>
	</ol></li>
	<li>Gas o vapore I vapori e i gas dei disinfettanti includono biossido di cloro, ossido di etilene, perossido di idrogeno, acido peracetico, ecc. Questi vapori e gas mostrano eccellenti proprietà di disinfezione in sistemi chiusi come armadi di biosicurezza e strutture per animali. Tuttavia, per la sicurezza devono essere mantenute condizioni ben controllate di temperatura, umidità e gas inerte, se infiammabili. Questi gas o vapori sono utilizzati in ospedali e strutture commerciali con la necessità di un sistema chiuso con uno stretto controllo della temperatura, dell'umidità e della concertazione.</li>
</ol>2. Calore
<ol><li>Calore secco Il calore secco viene utilizzato in condizioni di 160-170 °C per periodi di 2-4 ore in un forno appropriato. Questo metodo viene spesso utilizzato per vetreria o altri materiali conduttivi di calore non porosi. Tuttavia, è inefficace per materiali isolanti o materiali termolabili.</li>
	<li>Calore umido Il calore umido, noto anche come autoclave, è di solito nelle condizioni di almeno 120 ° C per periodi di 30-60 minuti. L'autoclave è il metodo più conveniente e affidabile per ottenere una sterilizzazione efficace e rapida della maggior parte delle forme di vita microbica. Il calore umido è più efficiente del calore secco a causa del tempo più breve e della temperatura più bassa richiesta.</li>
</ol>3. Radiazioni
<ol><li>Radiazione ionizzante Le radiazioni ionizzanti non vengono utilizzate nella sterilizzazione generale di laboratorio a causa di potenziali problemi associati alla sicurezza delle radiazioni.</li>
	<li>Radiazioni non ionizzanti (ultravioletti, UV) La radiazione ultravioletta viene tipicamente utilizzata per la decontaminazione nell'aria, nell'acqua e nelle superfici grazie alla sua forte capacità di distruggere i microrganismi. UV è anche ampiamente utilizzato negli armadi di sicurezza biologica. La lunghezza d'onda della radiazione ultravioletta varia da 250 nm a 270 nm con 265 nm come ottimale. Tuttavia, l'intensità della lampada UV diminuisce con il tempo e la manutenzione deve essere eseguita dopo un certo tempo per mantenere la potenza. Inoltre, è necessario prendere precauzioni per la luce UV, in quanto può causare ustioni agli occhi o alla pelle.</li>
</ol>

Per evitare la trasmissione dell'infezione e mantenere la biosicurezza in laboratorio, è importante la decontaminazione periodica in laboratorio. Sono disponibili tre metodi tra cui chimica, calore e radiazioni. Ogni metodo ha la sua forza e le sue applicazioni adatte. La consapevolezza del tipo di microrganismo nell'ambiente di laboratorio è utile per la selezione di un metodo di decontaminazione adatto. Durante la procedura di decontaminazione dovrebbero essere in atto protocolli di sicurezza appropriati.

decontaminazione per la biosicurezza di laboratorio

Robert M. Rioux e Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA
La decontaminazione è essenziale per la biosicurezza di laboratorio, poiché l'accumulo di contaminazione microbica in laboratorio può portare alla trasmissione di malattie. Il grado di decontaminazione può essere classificato come disinfezione o sterilizzazione. La disinfezione mira ad eliminare tutti i microrganismi patogeni, ad eccezione delle spore batteriche sulle superfici o sulle attrezzature di laboratorio. La sterilizzazione, d'altra parte, mira ad eliminare tutta la vita microbica. Sono disponibili diversi metodi che includono sostanze chimiche, calore e radiazioni, e ancora una volta dipendono dal grado di decontaminazione, nonché dalla concentrazione dei microrganismi contaminanti, dalla presenza di materia organica e dal tipo di apparecchiatura o superficie da pulire. Ogni metodo ha i suoi vantaggi e le misure cautelative che devono essere prese per evitare pericoli.

Decontaminazione per La Biosicurezza di Laboratorio

Robert M. Rioux and Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA
Decontamination is essential for laboratory biosafety, as the ...

La decontaminazione degli spazi di laboratorio è essenziale per prevenire l'accumulo e la diffusione di microbi che possono portare alla trasmissione di malattie. La decontaminazione si divide in due categorie: disinfezione e sterilizzazione. La disinfezione comporta l'eliminazione di quasi tutti i microrganismi patogeni, ad eccezione delle spore microbiche sulle superfici e sulle attrezzature di laboratorio. La sterilizzazione, d'altra parte, è un processo più letale, che elimina tutta la vita microbica. La decontaminazione viene eseguita utilizzando una varietà di metodi, come sostanze chimiche, calore o radiazioni. La scelta del metodo dipende dal grado di contaminazione, nonché dal tipo e dalla concentrazione del contaminante. Questo video illustrerà i tipi di decontaminazione e le procedure per la disinfezione e la sterilizzazione di macchine, superfici e attrezzature. Prima di stabilire una procedura di decontaminazione, è necessario determinare il tipo, la concentrazione e la posizione del microrganismo. I tipi di microrganismi includono batteri Gram-positivi o -negativi; virus; funghi; spore batteriche; e alghe. Una volta stabilito il tipo di microrganismo, è necessario scegliere un disinfettante adatto. Nella scelta di un metodo di decontaminazione, è necessario considerare l'efficacia di un disinfettante, che dipende da fattori quali la sua composizione chimica; la quantità, la concentrazione, il tempo di contatto; e temperatura. Ora che abbiamo discusso su come scegliere un metodo per la decontaminazione, esploriamo i vari tipi utilizzati per una procedura vera e propria. Le sostanze chimiche liquide sono classificate in tre livelli, come disinfettanti di basso, medio e alto grado. Indipendentemente da ciò che scegli, indossa sempre dispositivi di protezione individuale adeguati quando lavori con materiali pericolosi. La maggior parte dei microrganismi non critici richiede solo disinfettanti di basso livello, che sono a bassa tossicità, ma causano irritazione in caso di lunghi tempi di esposizione. I disinfettanti comuni a basso livello sono i composti di ammonio quaternario, come il cloruro di benzalconio e il cloruro di ammonio, e i composti fenolici, come l'o-fenilfenolo e il clorossilenolo. Per la decontaminazione di microrganismi più resistenti, le sostanze chimiche a base di alcol vengono utilizzate in settori che vanno dalla sanità ai laboratori. Inoltre, i composti a base di alogeni, come gli ipocloriti e gli iodofori, vengono spesso applicati come antisettici e disinfettanti delle apparecchiature mediche. Tuttavia, questi agenti hanno tempi di contatto prolungati e la loro efficacia è diminuita in presenza di materia organica. Disinfettanti di alto livello, che possono essere classificati come ossidanti, acidi e aldeidi, vengono utilizzati se è necessaria la decontaminazione di tutti i microrganismi. Gli ossidanti come il perossido di idrogeno sono ad azione rapida e spesso utilizzati come antisettici per la pulizia delle ferite e per disinfettare le superfici ambientali come i piani di lavoro. Ma fai attenzione, poiché l'esposizione ad alte concentrazioni di perossido di idrogeno può essere dannosa per i tessuti e le vie aeree. L'acido peracetico viene generalmente utilizzato per disinfettare le macchine automatizzate e per sterilizzare gli strumenti medici, chirurgici e odontoiatrici. Il vantaggio dell'acido peracetico e di altri ossidanti è un breve tempo di contatto; Tuttavia, l'uso di materiale da disinfettare può essere limitato, ad esempio a causa della corrosione dei metalli negli acidi. Le aldeidi, d'altra parte, come la formaldeide o la gluteraldeide, non sono corrosive, ma sono comunque pericolose. Queste sostanze chimiche vengono utilizzate per sterilizzare vari tipi di apparecchiature, ma soffrono di un tempo di contatto prolungato. Oltre ai prodotti chimici liquidi, anche i prodotti chimici gassosi possono essere utilizzati per la decontaminazione. Gas come il biossido di cloro e l'ossido di etilene, così come il perossido di idrogeno vaporizzato e l'acido peracetico, sono spesso utilizzati per liberare le apparecchiature chiuse, come le cappe di biosicurezza, da batteri, virus e spore. Oltre ai prodotti chimici, il calore è un agente fisico comune per la decontaminazione degli agenti patogeni. Esistono due forme di calore. Il calore "secco" viene utilizzato in condizioni comprese tra 160 e 170 gradi Celsius per 2-4 ore per disinfettare la vetreria, ma non è adatto per materiali termolabili. D'altra parte, il calore "umido", noto anche come autoclave, viene utilizzato riscaldando campioni e apparecchiature a soli 120 gradi Celsius per 30-60 minuti ad alta pressione. Oltre al calore, per la decontaminazione viene spesso utilizzata la radiazione ultravioletta nella gamma di lunghezze d'onda da 250 a 270 nanometri. Questo metodo è efficace contro batteri e virus, ma non contro le spore, e viene utilizzato per decontaminare aria, acqua e superfici come negli armadi di sicurezza biologica. Inoltre, i raggi UV di questa gamma possono causare ustioni alla pelle e agli occhi, quindi è necessario indossare DPI adeguati. Hai appena visto l'introduzione di JoVE alla decontaminazione per la sicurezza dei laboratori. A questo punto è necessario comprendere i vari tipi di contaminanti microbici, come scegliere un metodo adatto e i tipi di disinfezione e sterilizzazione disponibili. Grazie per l'attenzione!

Education

Didattica

JoVE Science Education

Basic Biology

Biologia di base

Lab Safety

Sicurezza in Laboratorio

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. Sterilization is the more complete step, because it aims to eliminate all microbial life.

Several methods can be used, including chemicals, heat, and radiation. The best choice depends on the level of decontamination needed, the concentration of the microorganisms, the presence of organic matter, and the type of surface or equipment being cleaned. Each method has benefits, and each also requires caution to avoid hazards.

Lab Cleaning Methods for Biosafety

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

proper-operation-of-vacuum-based-equipment

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.

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

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

Questa collezione fornisce linee guida di sicurezza da seguire quando si lavora con materiali e attrezzature pericolosi. Copre argomenti universali come i DPI, la sicurezza elettrica e le linee guida generali per le emergenze, oltre ad alcune procedure di sicurezza specifiche per i laboratori di chimica e biologia.

Learn how decontamination supports lab biosafety through disinfection and sterilization using chemicals, heat, or radiation on lab surfaces and equipment.

Lab Cleaning Methods for Biosafety | JoVE K12

Biology

BIO.1

BIO.1.C

Chemistry and Physics

IPC.1

IPC.1.C

Robert Rioux

Overview

Choosing a Decontamination Method

Disinfecting with Liquid Chemicals

Disinfecting with Gaseous Chemicals

Decontamination with Heat or Radiation

Summary

The Scientific Method

The scientific method is a detailed, empirical problem-solving process used by biologists and other scientists. This iterative approach involves ...

Inductive Reasoning

Inductive reasoning is a form of logical thinking that uses related observations to arrive at a general conclusion. It is uncertain and operates in ...

Deductive Reasoning

Deductive reasoning, or deduction, is the type of logic used in hypothesis-based science. In deductive reasoning, the pattern of thinking moves in the ...

Correlation and Causation

Correlation and CausationStatistical tests can calculate whether there is a relationship, or correlation, between independent and dependent variables. A ...

Ask questions and define problems related to specialized topics of study based on observations or information from text, phenomena, models, or investigations;

112.51.c.1.A.

Scientific Method

The scientific method is used to solve problems and explain phenomena. The development of the scientific method coincided with changes in philosophy ...

Demonstrating the Scientific Method with Tree Branches
ExpandObtain branches containing a few dozen typical leaves from five different local tree species. ...

Observation and Background Research
ExpandNOTE: The first two steps in the scientific process involve studying and observing natural phenomena of ...

Problem-Solving

A problem-solving strategy is a plan of action used to find a solution. It involves trial and error, algorithms, heuristics, and insights. Effective ...

Problem Definition

Problem definition is the initial and the most essential step in research.
The researcher identifies and explains the specific issue or gap to be ...

Apply science practices related to specialized topics of study to plan and conduct investigations or use engineering practices to design solutions to problems;

112.51.c.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 ...

Proper Waste Disposal

Robert M. Rioux and Taslima A. Zaman, Pennsylvania State University, Pennsylvania, PA

Users are responsible for the proper disposal of the waste ...

Use appropriate safety equipment and practices during laboratory, classroom, and field investigations as outlined in Texas Education Agency-approved safety standards;

Common Lab Glassware and Uses

Source: Laboratory of Dr. Neal Abrams &#8212; SUNY College of Environmental Science and Forestry
Glassware is a regular appearance in the professional ...

Lab Techniques

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

Source: Smaa Koraym at Johns Hopkins University, MD, USA

	Preparation of LaboratoryExpand
	Here we show the laboratory preparation for 10 students ...

Source: Smaa Koraym at Johns Hopkins University, MD, USA

	Determining the Density of an EggExpand
	Density is a measure of how compact a substance or ...

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 ...

Source: Lara Al Hariri at the University of Massachusetts Amherst, MA, USA

	Preparation of the LaboratoryExpand
	Here, we show the laboratory preparation ...

Source: Lara Al Hariri and Ahmed Basabrain at the University of Massachusetts Amherst, MA, USA

	Nitration of Methyl BenzoateExpand
	From this lab onward, ...

Use tools appropriate to the specialized topic of study;

112.51.c.1.D.

SI Units: 2019 Redefinition

Measurement is integral to analytical chemistry. Each record comprises a number &#8211; denoting the magnitude&#160; &#8211; and the unit &#8211; a ...

International System of Units

The International System of Units, known as the SI system, is a universally accepted measurement system recognized and used worldwide. The SI system is ...

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, ...

Collect quantitative data using the International System of Units (SI) or qualitative data as evidence as appropriate to the specialized topic of study;

112.51.c.1.E.

Review and Preview

Data are individual items of information obtained from a population or sample. Data may be classified as qualitative (categorical), quantitative ...

What is a Frequency Distribution

A frequency is the number of times a value of the data occurs. The sum of all the frequency values represents the total number of students included in the ...

Cumulative Frequency Distribution

A cumulative frequency distribution is another type of frequency distribution. Instead of reporting how many data values fall in some classes, it reports ...

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 ...

Organize quantitative or qualitative data using representations appropriate to the specialized topic of study such as scatter plots, line graphs, bar graphs, charts, data tables, diagrams, scientific drawings, and student-prepared models;

112.51.c.1.F.

Modeling and Similitude

A scaled model of a dam is tested in a controlled environment to observe how it will manage water flow, turbulence, and pressure.
This setup predicts the ...

Typical Model Studies

Typical model studies analyze scaled-down systems to predict fluid behavior, focusing on interactions with free surfaces and flow around immersed bodies.
...

design-example-creating-a-hydraulic-model-of-a-dam-spillway

Design Example: Creating a Hydraulic Model of a Dam Spillway

A hydraulic model of a dam spillway is often created by scaling down the design, typically to a 1:15 ratio, to replicate key flow characteristics such as ...

Models, Theories, and Laws

Scientists frequently use models to help them comprehend a specific collection of phenomena. In physics, a model is a condensed version of a physical ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14686.jpg

Concepts and Prototypes

The human nervous system translates sensory stimuli into neural impulses, which the brain processes into information as thoughts and memories, forming ...

Develop and use models to represent phenomena, systems, processes, or solutions to problems as appropriate to the specialized topic of study; and

112.51.c.1.G.

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

Lab Cleaning Methods for Biosafety

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards