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. 화학 물질
<ol><li>액체 화학 물질 액체 소독제는 실험실 오염 제거에 널리 사용됩니다. 액체 소독제의 효과는 소독제의 화학적 특성, 소독제의 농도 및 양, 접촉 시간 및 온도와 같은 여러 가지 요인에 달려 있습니다. 모든 상황에서 액체 소독제가 적용되지 않는다는 것을 기억하십시오. 다음 기준을 사용하여 검출된 미생물에 따라 적합한 소독제를 선택해야 합니다. a. 오염 미생물의 종류: 다른 미생물은 소독제에 대한 다른 저항을 가지고. 예를 들면, 세균성 포자는 지방성 바이러스 보다는 훨씬 더 화학적으로 저항합니다. b. 단백질 물질의 양: 예를 들어, 고단백 물질은 포름알데히드 및 사분의 암모늄 화합물과 같은 일부 화학 소독제를 흡수하고 중화시합니다. c. 존재하는 유기 물질의 양 : 예를 들어, 사분의 암모늄 화합물은 비누와 세제의 존재에 덜 효과적이다. d. 다른 중요한 요인으로는 화학적 성질, 농도, 양, pH, 응용 온도 및 사용된 소독제의 독성이 포함됩니다. 참고: 화학 소독제로 작업할 때 적합한 PPE를 착용해야 합니다.<ol><li>낮은 수준의 소독제 A. 쿼터니암모늄 (QA) 화합물: (예 : 염화 벤살코늄, 염화 암모늄) • 그램 + 박테리아, 그램 박테리아 및 둘러싸인 바이러스에 대한 효과. • 비 봉투 바이러스, 곰팡이 및 세균 성 포자에 대해 효과적이지 않습니다. • NH4+ 를 포함하고 부정적인 충전 표면과 좋은 접촉을 제공, 그들에게 좋은 청소 에이전트만들기. • 독성이 낮지만 장시간 노출되면 자극적일 수 있습니다. • 일반적으로 바닥, 가구 및 벽과 같은 중요하지 않은 표면에서 사용됩니다. B. 페놀: (O-페노페노아테 계 화합물) • 박테리아, 특히 그램 + 박테리아와 둘러싸인 바이러스에 대한 효과. • 비 봉투 바이러스 및 포자에 대해 효과적이지 않습니다. • 유기 재료와 호환됩니다. • 독성이 낮지만 장시간 노출되면 자극적일 수 있습니다. • 일반적으로 병원 환경 과 실험실 표면에서 사용됩니다.</li>
		<li>중간 수준의 소독제 A. 알코올 (예 : 에틸 알코올 및 이소 프로필 알코올) • 그램 +에 대한 효과적인, 그램 박테리아, 및 봉투 바이러스. • 포자에 효과적이지 않으며 비 봉투 바이러스에 대해 제한적입니다. • 최적 농도는 60-90 %의 범위에 있습니다. 활동이 50% 미만으로 희석되면 빠르게 감소합니다. • 일반적으로 의료 설정에서 사용됩니다. • 알코올은 인화성이며 빠르게 증발합니다. B. 할로겐 기반 바이오시데스: (염소 계 화합물 및 이오도포레스) 염소 화합물. • 고염소산염은 가장 널리 사용되는 염소 소독제입니다. • 봉투및 비봉투 바이러스, 곰팡이, 박테리아 및 조류 모두에 효과적입니다. • 포자에 효과적이지 않습니다. • 유기물질에 의해 신속하게 비활성화됩니다. • 높은 산화 력으로 인해 빠르게 저하. C. 요오도포어: 요오드 및 용윤제 또는 담체의 조합; 그 결과 복합체는 요오드의 지속적인 방출 저장소를 제공하고 수성 용액에 소량의 무료 요오드를 방출합니다. • 박테리아, 포자 및 곰팡이에 효과적입니다. • 장기간 연락 시간이 필요합니다. • 유기물의 존재에 효과적이지 않습니다. • 일반적으로 혈액 배양 병 및 의료 장비에 대한 방부제로 사용됩니다.</li>
		<li>높은 수준의 소독제 A. 산화제 및 산: (과산화수소, 과아산) 효과는 pH에만 의존하지 않습니다. 예를 들어, 약한 유기산은 낮은 해리상수에도 불구하고 무기산보다 더 강력합니다. 과산화수소: • 봉투 및 비 봉투 바이러스에 대한 효과, 식물 성 박테리아, 곰팡이, 세균 성 포자. • 종종 상처를 청소하고 환경 표면을 소독하기 위해 살균제로 사용됩니다. • 고농도는 조직에 유해합니다. 과자산: • 빠른 행동으로 모든 미생물에 대한 효과. • 유기물 및 저온의 존재에 효과적입니다. • 유해한 분해 제품없이 안전합니다. • 부식으로 인한 금속에 적합하지 않습니다. • 일반적으로 의료, 수술 및 치과 기기를 살균하기 위해 자동화 된 기계에 사용됩니다. B. 알데히드 (포름알데히드, 글루타랄데히드) 포름알데히드: • 가스 및 액체 상태에서 소독제 및 살균제로 사용됩니다. • 종종 포르말린으로 알려진 물 용액의 37 %에 사용됩니다. • 박테리아, 곰팡이, 바이러스 및 포자에 효과적입니다. • 8시간 가중치 노출 한도0.75 ppm으로 위험합니다. • 중합 고체 형태 -파라 포름알데히드 - 또한 강한 소독제입니다. 글루타랄데히드: • 포름알데히드보다 10배 더 효과적입니다. • 식물성 박테리아, 포자 및 바이러스에 효과적입니다. • 장비를 살균하는 데 사용됩니다. • 유기 재료의 현재에 효과적. • 천장 임계값으로 위험 0.2 ppm 제한및 피부 접촉을 피하십시오.</li>
	</ol></li>
	<li>가스 또는 증기 소독제의 증기 및 가스는 이산화 염소, 에틸렌 옥사이드, 과산화수소, 과산화수소,과산화산을 포함한다. 이러한 증기와 가스는 생물 안전 캐비닛 및 동물실 시설과 같은 폐쇄 된 시스템에서 우수한 소독 특성을 보여줍니다. 그러나 온도, 습도 및 불활성 가스의 잘 제어된 조건은 안전을 위해 유지되어야 합니다. 이러한 가스 또는 증기는 온도, 습도 및 콘서트를 엄격하게 제어하는 폐쇄 시스템이 필요한 병원 및 상업 시설에서 사용됩니다.</li>
</ol>2. 열
<ol><li>드라이 히트 건조 열은 적절한 오븐에서 2-4 h의 기간 동안 160-170 °C의 조건하에서 사용됩니다. 이 방법은 종종 유리 제품 또는 기타 비 다공성 열 전도성 재료에 사용됩니다. 그러나 절연 재료 또는 열 음순 재료에는 효과가 없습니다.</li>
	<li>젖은 열 오토클레이빙이라고도 하는 습식 열은 일반적으로 30-60분 동안 최소 120°C의 조건하에서 수행된다. Autoclaving은 대부분의 형태의 미생물 수명을 효과적이고 빠르게 살균하는 가장 편리하고 신뢰할 수있는 방법입니다. 젖은 열은 필요한 짧은 시간과 낮은 온도로 인해 건조한 열보다 더 효율적입니다.</li>
</ol>3. 방사선
<ol><li>이온화 방사선 이온화 방사선은 방사선 안전과 관련된 잠재적 인 문제로 인해 일반적인 실험실 살균에 사용되지 않습니다.</li>
	<li>비이온화 방사선 (자외선, 자외선) 자외선은 일반적으로 미생물을 파괴하는 강한 능력으로 인해 공기, 물 및 표면의 오염 제거에 사용됩니다. UV는 또한 생물학적 안전 캐비닛에도 널리 사용됩니다. 자외선의 파장범위는 250nm에서 270nm, 265nm를 최적으로 한다. 그러나, UV 램프 강도는 시간이 지남에 따라 떨어지고, 전력을 유지하기 위해 일정 시간 후에 유지 보수를 수행해야 합니다. 또한 눈이나 피부에 화상을 입을 수 있으므로 자외선예방 조치를 취해야 합니다.</li>
</ol>

감염 전염을 방지하고 실험실에서 생물 안전을 유지하기 위해 실험실에서 주기적인 오염 제거가 중요합니다. 화학, 열 및 방사선을 포함한 세 가지 방법을 사용할 수 있습니다. 각 방법은 자신의 강도와 적절한 응용 프로그램을 가지고있다. 실험실 환경에서 미생물의 종류에 대한 인식은 적절한 오염 제거 방법의 선택에 유용하다. 오염 제거 절차 중에 적절한 안전 프로토콜이 있어야 합니다.

실험실 생물 안전을 위한 오염 제거

로버트 M. 리우와 지펑 첸, 펜실베이니아 주립대학교, 유니버시티 파크, 펜실베이니아
실험실에서 미생물 오염의 축적이 질병의 전염으로 이어질 수 있기 때문에 오염 제거는 실험실 생물 안전에 필수적입니다. 오염 제거 정도는 소독 또는 살균으로 분류될 수 있습니다. 소독은 실험실 표면 이나 장비에 세균성 포자를 제외하고 모든 병원성 미생물을 제거하는 것을 목표로합니다. 반면에 살균은 모든 미생물 수명을 제거하는 것을 목표로합니다. 화학 물질, 열 및 방사선을 포함하는 다른 방법을 사용할 수 있으며, 오염 미생물의 농도뿐만 아니라 오염 제거 정도뿐만 아니라, 유기물의 존재, 세척할 장비 또는 표면의 종류에 따라 다시 한번 의존한다. 각 방법은 위험을 피하기 위해 취해야 할 장점과 주의 조치를 가지고 있습니다.

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

실험실 공간의 오염 제거는 질병의 전염으로 이어질 수 있는 미생물의 축적 및 확산을 방지하는 데 필수적입니다. 오염 제거는 소독과 살균의 두 가지 범주로 나뉩니다. 소독에는 실험실 표면 및 장비의 미생물 포자를 제외한 거의 모든 병원성 미생물을 제거하는 작업이 포함됩니다. 반면에 살균은 모든 미생물을 제거하는 더 치명적인 과정입니다. 오염 제거는 화학 물질, 열 또는 방사선과 같은 다양한 방법을 사용하여 수행됩니다. 방법의 선택은 오염 정도와 오염 물질의 유형 및 농도에 따라 달라집니다. 이 비디오는 오염 제거의 유형과 기계, 표면 및 장비의 소독 및 살균 절차를 보여줍니다. 오염 제거 절차를 수립하기 전에 미생물의 유형, 농도 및 위치를 결정해야 합니다. 미생물의 유형에는 그람 양성 또는 음성 박테리아가 포함됩니다. 바이러스; 균 류; 세균성 포자; 그리고 조류. 미생물의 유형이 확립되면 적절한 소독제를 선택해야 합니다. 오염 제거 방법을 선택할 때 소독제의 효과를 고려해야 하며, 이는 화학적 조성과 같은 요인에 따라 달라집니다. 양, 농도, 접촉 시간; 그리고 온도. 오염 제거 방법을 선택하는 방법에 대해 논의했으므로 이제 실제 절차에 사용되는 다양한 유형을 살펴보겠습니다. 액체 화학 물질은 저도 소독제, 중간 소독제, 고도 소독제의 세 가지 수준으로 분류됩니다. 어떤 것을 선택하든 위험 물질로 작업할 때는 항상 적절한 개인 보호 장비를 착용하십시오. 대부분의 중요하지 않은 미생물은 독성이 낮지만 장기간 노출되면 자극을 유발하는 낮은 수준의 소독제만 필요합니다. 일반적인 저농도 소독제는 염화벤잘코늄 및 염화암모늄과 같은 4차 암모늄 화합물과 o-페닐페놀 및 클로록시레놀과 같은 페놀 화합물입니다. 더 내성이 강한 미생물의 오염을 제거하기 위해 알코올 기반 화학 물질은 의료에서 실험실에 이르기까지 다양한 분야에서 사용됩니다. 또한 차아염소산염 및 요오드포와 같은 할로겐 기반 화합물은 종종 의료 장비의 방부제 및 소독제로 적용됩니다. 그러나 이러한 제제는 접촉 시간이 길어지고 유기물이 있는 경우 효과가 감소합니다. 산화제, 산 및 알데히드로 분류할 수 있는 높은 수준의 소독제는 모든 미생물의 오염 제거가 필요한 경우 사용됩니다. 과산화수소와 같은 산화제는 빠르게 작용하며 상처 세척 및 벤치탑과 같은 환경 표면을 소독하기 위한 방부제로 자주 사용됩니다. 그러나 고농도의 과산화수소에 노출되면 조직과 기도에 해로울 수 있으므로 주의하십시오. 과초산은 일반적으로 자동화 기계를 소독하고 의료, 수술 및 치과 기구를 살균하는 데 사용됩니다. 과아세트산 및 기타 산화제의 장점은 접촉 시간이 짧다는 것입니다. 그러나 예를 들어 산의 금속 부식으로 인해 소독 할 재료의 사용이 제한 될 수 있습니다. 반면에 포름알데히드 또는 글루테알데히드와 같은 알데히드는 부식성이 없지만 여전히 위험합니다. 이러한 화학 물질은 다양한 유형의 장비를 살균하는 데 사용되지만 접촉 시간이 길어집니다. 액체 화학 물질 외에도 기체 화학 물질이 오염 제거 목적으로 사용될 수도 있습니다. 이산화염소 및 에틸렌 옥사이드와 같은 가스와 기화된 과산화수소 및 과아세트산은 생물 안전 캐비닛과 같은 밀폐된 장비에서 박테리아, 바이러스 및 포자를 제거하는 데 자주 사용됩니다. 화학 물질 외에도 열은 병원체의 오염 제거를 위한 일반적인 물리적 물질입니다. 열에는 두 가지 형태가 있습니다. "건조한" 열은 섭씨 160도에서 170도의 조건에서 2-4시간 동안 유리 제품을 소독하는 데 사용되지만 열에 불안정한 재료에는 적합하지 않습니다. 반면에, 오토클레이빙이라고도 하는 "습식" 열은 고압에서 30-60분 동안 샘플과 장비를 섭씨 120도까지 가열하는 데 사용됩니다. 열 외에도 250-270나노미터 파장 범위의 자외선이 오염 제거에 자주 사용됩니다. 이 방법은 박테리아 및 바이러스에는 효과적이지만 포자에는 효과적이지 않으며 공기, 물 및 생물 안전 캐비닛과 같은 표면의 오염을 제거하는 데 사용됩니다. 또한 이 범위의 자외선은 피부와 눈에 화상을 입힐 수 있으므로 적절한 PPE를 착용해야 합니다. 실험실 안전을 위한 오염 제거에 대한 JoVE의 소개를 시청하셨습니다. 이제 다양한 유형의 미생물 오염 물질, 적절한 방법을 선택하는 방법, 사용 가능한 소독 및 살균 유형을 이해해야 합니다. 시청해 주셔서 감사합니다!

Education

교육

JoVE Science Education

Basic Biology

기초 생물학

Lab Safety

실험실 안전

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

이 컬렉션은 위험 물질 및 장비로 작업할 때 따라야 할 안전 지침을 제공합니다. PPE, 전기 안전 및 일반 비상 지침과 같은 보편적인 주제와 화학 및 생물학 실험실을 위한 특정 안전 절차를 다룹니다.

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 ...

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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:

Lab Cleaning Methods for Biosafety

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