Name: airflow controls for safer lab workspaces
Uploaded: 2023-04-30T06:57:00.000Z
Duration: 5 min 48 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.

Fume Hoods and Laminar Flow Cabinets

1. ヒューム フード
<ol><li>使用してください。<ol>
<li>ヒューム フードは、有害な蒸気、煙、または微粒子のシリカ粉末やベンゼンなどの揮発性発癌物質などの浮遊粒子物質を生成するときに使用されます。</li>
	</ol>
</li>
	<li>操作<ol>
<li>空気を描画すると、フードの開口部に直面するユーザーが動作しても排気します。一定流量の空気の顔に向かって内側を防ぎます有害蒸気、ガス、および粒子ユーザーや他の研究所の労働者の安全を守るフード開口をエスケープします。</li>
	</ol>
</li>
	<li>顔射の流れの速度は十分に高い効果を発揮するフードの必要があります。低流速では、有害なガス、蒸気、またはユーザーに向かってフードの開口部を通って脱出する粒子をことができます。低流速の原因の 1 つは、フード開口部、サッシ、高すぎると呼ばれる調節可能なウィンドウをことです。ヒューム フード低速度アラームの流れし、サッシ高さアラームを持っているが一般的です。典型的な流速は 0.41 と 0.51 m/s (ANSI/万城目/ASSE Z9.5) 間です。フードは、明確にマークされているサッシの最大安全作業高さが必要です。</li>
	<li>ヒューム フードの安全使用のためのいくつかのルールがあります。<ol>
<li>決して有害物質にあなたを公開できますフード内側のあなたの頭を挿入するので、フード スペースにあなたの頭を置きます。フードは、化学物質の暴露を利用して正しく場合にのみからユーザーを保護するために設計されています。だけでユーザーの腕は、フード内に存在する必要があります。ヒューム フードによって与えられる保護に関係なく、すべての回で、適切な個人用保護具 (PPE) を着用します。知られていない場合に、適切な PPE 推奨事項は、組織の環境健康と安全 (EHS) オフィスに問い合わせてください。</li>
		<li>安全な高さの最大値以下で常にサッシで動作します。</li>
		<li>使用しないときは、サッシを閉じる必要があります。サッシを閉じるすべての研究室の乗員の安全な作業環境を保証します。また、不適切なヒューム フード操作に伴うエネルギー コストが莫大です。エネルギー効率が良い、最低サッシの高さを維持し、非稼働レベルです。</li>
		<li>化学ストレージ用フードを使用しないでください。キャビネット、可燃性などの適切な場所に薬品を保管、必要なときだけヒューム フードに持参してください。</li>
		<li>ヒューム フードの顔の端から少なくとも 6 インチ発煙のフードにすべての材料を配置します。ガス、蒸気、エッジの 6 インチ以内の仕事を実行するタイミングと、粒子が脱出する可能性が高い。</li>
		<li>グッド ・ ハウスキーピング原則は実験室ベンチの作業の適用と同様、同じ原則はドラフトチャンバー内練習必要があります。</li>
	</ol>
</li>
	<li>無事に動作していることを確認するための発煙のフードで定期的なメンテナンスを実行します。メンテナンスには、アラームのテストと、窓枠の位置を動作設計で流速を含める必要があります。多くの要因は流れの速度に影響を与える、部屋内のフロー パターンを含むフード、排気で障害物をぶちまけます。流速が窓枠の位置を動作設計で低の場合は、流れの速度が必要な速度になるまでサッシを下げます。多くの近代的なドラフトチャンバーは、リアルタイムで流速を監視する空気流れ速度モニターを持っています。発煙のフードで実行する効果的な仕事のため、サッシが少なすぎる場合は、問題の根本を解決するまで操作を停止します。</li>
	<li>ヒューム フードのバリエーション<ol>
<li>ある可能性がありますより専門のヒューム フードのタイプの数。過塩素酸フード、アイソトープ フード、ダクトレス フードが含まれます。詳細は、ANSI/万城目/ASSE Z9.5 でこれらのフードの要件について読むことができます。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 流キャビネット
<ol><li>使用してください。<ol>
<li>層流のキャビネットは、粒子や生物学的汚染物質の無料クリーンな環境が必要な場合に使用されます。一般的な例としては、組織培養や半導体ウェーハの使用あります。層流のキャビネットは、キャビネットのワークスペースを入力してから空中の汚染を防ぐため。(乱流) ではなく空気の層流では、キャビネット内のサンプルのクロスコンタミネーションを最小限に抑えます。</li>
	</ol>
</li>
	<li>空気は HEPA フィルターによってフィルター処理、ユーザーに向かって吹き、ワークスペースに。きれいな空気の定数外へ向かう流れは、汚染されていないワークスペースを保持しています。いくつかの層流のキャビネットは、使用する前に、ワークスペースを消毒する UV-C ランプが備わっています。</li>
	<li>層流キャビネットの 2 種類があります: 水平フローと垂直フロー (図 1)。垂直流フードがベースと水平方向の流れに、あたるところワークスペースの床に向かってキャビネットの天井からきれいな空気を吹くに対し、ユーザーに向かって水平にキャビネットの背面から水平フロー キャビネット打撃きれいな空気が直面します。ユーザーに向かう方向。垂直フロー キャビネットは、サッシのプルダウンで使用されます。水平フロー キャビネットには、帯はありません。流キャビネットの両方の種類には、それぞれ長所と短所があります。</li>
</ol><img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10372/10372fig1v2.jpg"> 図 1.水平および垂直層流フードのダイアグラム。
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td colspan="2">水平層流フード</td>
		</tr>
<tr>
<td>利点</td>
			<td>不利な点</td>
		</tr>
<tr>
<td>手・手袋を汚染少ない彼らは通常、キャビネット内のアイテムのダウンウィンド</td>
			<td>空気の流れは、ユーザーの顔に吹く</td>
		</tr>
<tr>
<td>空気乱流を低減</td>
			<td>ワークスペースでの大規模なオブジェクトは、有効性を減らす、きれいな空気の流れを妨げることができます。</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="2">垂直層流フード</td>
		</tr>
<tr>
<td>利点</td>
			<td>不利な点</td>
		</tr>
<tr>
<td>ユーザーの顔に空気の流れが吹かない</td>
			<td>手や腕のオブジェクトの上に配置できません。</td>
		</tr>
<tr>
<td>ワークスペース内の項目からのクロスコンタミネーション以下</td>
			<td>高められた空気乱流</td>
		</tr>
</tbody></table>表 1。水平および垂直層流フードの一長一短。
<ol start="4"><li>層流キャビネットの効果的な使用を確保するためのヒントします。<ol>
<li>常に相互汚染につながる可能性の下流に項目を入れないように注意してください。これは、生体試料を使用して特に関連します。</li>
		<li>混乱を最小限に抑えます。キャビネット、可能性が高い汚染にあるより多くの項目が発生します。サイズの大きなアイテム流れが中断されることができます。</li>
		<li>手・手袋とキャビネットに持って来られる項目が内閣に入る前に汚染のないことを確認します。</li>
		<li>すべてのアイテムは、6 インチを配置する必要があります。 またはキャビネットの開口部のエッジからさらに。エッジの 6 インチ内の空気が外の空気と混合する可能性が高く、6 インチ以内意味オブジェクトが汚染される可能性が高い。</li>
		<li>定期的なメンテナンスは、安全に動作していることを確認するキャビネットの層流実行必要があります。メンテナンスは、チェックし HEPA フィルターの交換、キャビネット、漏れのチェックおよび気流速度のテストを含める必要があります。HEPA フィルターの完全性は、フィルターを通過するパーティクルの数をテストすることによってチェックする必要があります。フィルターは 99.97% を削除する必要があります以上 0.3 μ m の粒子の。流速度が低すぎる、キャビネットは汚染物質を維持するのに有効になります。流速が大きすぎる場合、流れは汚染の可能性が高くなると、乱流になります。</li>
	</ol>
</li>
</ol>

ドラフトチャンバーと流キャビネット研究所有害物質からの害を防ぐためと、清潔に保つための便利なツールは、作業用スペース敏感な材料を使用する場合。ただし、ヒューム フードおよび層流キャビネットのみ適切に使用すると効果的です。シンプル運用ガイドラインで定期的なメンテナンスを実行する、次ドラフトチャンバーと層流キャビネットは研究室では、効果的なツールをすることができます。

ドラフトチャンバーと層流キャビネット

ロバート ・ m ・ Rioux ・ ウィリアム a. エリオット、ペンシルバニアの州立大学、大学公園、PA
ドラフトチャンバー流キャビネットと同様の原理で動作するコントロールの技術です。両方は研究室環境とその住民の汚染を防ぐために一定の空気の流れを使用します。流キャビネット キャビネットのワークスペースを入力から汚染を防ぐために対しヒューム フードはフード ワークスペースを終了から有害物質を防ぐ。
ヒューム フードは、有害蒸気、ガス、粒子への暴露を最小限に抑えるために設計された換気システムです。一定の空気の流れを開く、蒸気、ガス、および粒子のエスケープを限定するフードに引き込まれ、排気を取り出したが。流キャビネットが常に流れることによって滅菌/クリーン環境を維持するために使用される高効率微粒子取り押さえ (HEPA)-フィルターの空気の外側、キャビネットのワークスペースに入る汚染された空気を最小限に抑えます。HEPA フィルターの空気は、研究室に入るから有害な化学物質や粒子のための機会を低減します。99.97% 除去の HEPA フィルター 0.3 μ m 粒子の。

Robert M. Rioux &amp; William A. Elliott, Pennsylvania State University, University Park, PA
Fume hoods and laminar flow cabinets are engineering controls ...

ヒュームフードと層流キャビネットは、危険な状況や汚染を防ぐために不可欠な実験装置です。ヒュームフードや層流キャビネットでは、エアフローを使用して危険物や汚染物質を低減します。ヒュームフードは、作業スペース全体に空気を吸い込み、危険な煙や微粒子を除去し、層流キャビネットはフィルターを通して空気を吹き込み、粉塵や生物学的物質によるサンプルの汚染を防ぎます。このビデオでは、ヒュームフードと層流キャビネットの動作、使用方法、メンテナンス方法を紹介します。ヒュームフードと層流キャビネットは、交差しない平行な流線で進行する流れである層流を使用して動作します。層流は、乱流とは対照的に、物体の周りを流れることでサンプル間の交差汚染を防ぎ、危険な粒子を除去します。ヒュームフードには、サッシ付きの開口部、ワークスペース、排気口の3つの主要な部分があります。排気口のファンは、開口部から作業スペースを横切って空気を吸い込み、排気口から排出します。この流れにより、排気口から煙や粒子が引き出され、実験室から排出されます。適切な高さでは、サッシは開口部のサイズを制限し、その結果、高い空気の流れが維持されます。この高流量は、煙の漏れを防ぐために必要です。一方、層流キャビネットには、水平型と垂直型の2種類があります。どちらの場合も、空気は吸気フィルターと浄化フィルターを通して引き込まれ、ほこりやバクテリアなどの小さな粒子が取り除かれます。水平キャビネットは、ワークスペースを通じて空気を水平に導きます。このタイプのキャビネットは、サンプルの下流にある手や手袋による汚染を軽減します。ただし、気流はユーザーに直接吹き付け、大きな物体が流れを妨げる可能性があります。垂直キャビネットでは、空気は上からワークスペースに向けられ、次にサッシを過ぎて排出されます。このタイプの流れは作業スペースの材料の表面に直接接触するため、クロスコンタミネーションの防止に役立ちます。ただし、サッシは手の動きを制限する可能性があり、空気の流れは水平キャビネットよりも乱流になります。ここでは、これらのワークスペースを実験室でどのように使用するか、基本的なメンテナンスを行う方法をご紹介します。ドラフトを安全に使用するために、常に適切な個人用保護具を着用してください。サッシは、指定された最大安全作業高さまでのみ持ち上げ、フード内の十分な空気の流れを確保します。有害な煙や粒子への暴露を防ぐために、フードの内側に腕だけを入れて作業し、頭がワークスペースに入らないようにしてください。また、フード全体で十分な速度を確保するには、ワークスペースを整理し、すべてのアイテムをフード面から少なくとも6インチ離します。ボンネットでの作業が終わったら、すべての材料を取り出します。化学薬品はフードに保管するのではなく、可燃物キャビネットのような専用の保管場所に保管してください。最後に、サッシを閉じて、より安全な実験室環境を確保し、エネルギー使用量を削減します。サッシの最大高さでアラームと流速をテストすることにより、定期的なメンテナンスを実施します。速度が遅い場合は、必要な速度になるまでサッシを下げます。サッシが低くなりすぎてボンネットで作業ができない場合は、問題の根本原因が解決されるまで操作を停止します。層流キャビネットは、生物学の実験室など、汚染が懸念される場所で一般的に使用されるため、自分自身や実験室の空気による汚染に注意する必要があります。汚染を防ぐために、キャビネットを使用したりサッシを開けたりする前に、エタノールを使用して手袋や機器を滅菌してください。十分な空気の流れを確保するために、サッシが最大許容高さを超えていないことを確認してください。キャビネットが散らからないようにし、実験室の空気によって汚染される可能性が最も高い領域であるエッジから少なくとも6インチ離れた場所にオブジェクトが配置されていることを確認してください。また、相互汚染の危険があるアイテムを下流に置かないでください。完了したら、散らからないようにワークスペースからすべてのアイテムを取り外し、サッシを閉じて汚染を防ぎます。次に、キャビネットにUV-Cライトが装備されている場合は、電源を入れてワークスペースを消毒します。層流キャビネットの定期的なメンテナンスを実施します。サッシの端などの敏感な領域を石鹸液でコーティングして漏れがないか確認します。JoVEのヒュームフードと層流キャビネットの紹介をご覧になりました。これで、それらがどのように機能し、どのように使用され、メンテナンスを実行するかを理解する必要があります。ご覧いただきありがとうございます!

Education

JoVE Science Education

Basic Biology

基礎生物学

Lab Safety

ラボの安全管理

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 laminar flow cabinet is used to keep a workspace clean and sterile. It sends HEPA-filtered air outward to lower the chance that contaminated air enters the cabinet. HEPA stands for high-efficiency particulate arrestance, and this type of filter removes 99.97% or more of 0.3 μm particles.

Airflow Controls for Safer Lab Workspaces

airflow-controls-for-safer-lab-workspaces

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

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

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.

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

このコレクションは、危険な物質や機器を扱う際に従うべき安全ガイドラインを提供します。これは、PPE(個人用防護具)、電気安全、一般的な緊急ガイドラインなどの普遍的なトピックス、ならびに化学および生物学の実験室に特異的な安全手順を含んでいます。

Learn how fume hoods and laminar flow cabinets use airflow in labs. Compare how they protect people, materials, and clean workspaces.

Airflow Controls for Safer Lab Workspaces | JoVE K12

Chemistry

CHEM.1

CHEM.1.C

Chemistry and Physics

IPC.1

IPC.1.C

Robert Rioux

Overview

Mechanism of fume hoods and laminar flow cabinets

Use and Maintenance of Fume Hoods

Use and maintenance of laminar flow cabinets

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 ...

Decontamination for Laboratory Biosafety

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

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 ...

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Concepts and Prototypes

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

Molecular Models

Physical models representing molecular architectures of chemical compounds play essential roles in understanding chemistry. The use of molecular models ...

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:

Airflow Controls for Safer Lab Workspaces

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