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. Dygestoria
<ol>
	<li>Używa
	<ol>
		<li>Dygestorium są używane, gdy materiał wytwarza szkodliwe opary, opary lub cząsteczki unoszące się w powietrzu, takie jak drobne proszki krzemionki lub lotne substancje rakotwórcze, takie jak benzen. </li>
	</ol>
	</li>
	<li>Operacja
	<ol>
		<li>Powietrze jest zasysane przez otwierającą się powierzchnię maski, gdzie pracuje użytkownik, i wydmuchiwane przez wydech. Stały przepływ powietrza do wewnątrz w kierunku twarzy zapobiega wydostawaniu się niebezpiecznych oparów, oparów i cząstek przez otwór maski, zapewniając bezpieczeństwo użytkownikowi i innym pracownikom laboratorium. </li>
	</ol>
	</li>
	<li>Prędkość przepływu twarzy musi być wystarczająco wysoka, aby kaptur był skuteczny. Niska prędkość przepływu umożliwia wydostawanie się szkodliwych oparów, oparów lub cząstek przez otwór okapu w kierunku użytkownika. Jedną z przyczyn niskiej prędkości przepływu jest zbyt wysokie regulowane okno przy otworze okapu, zwane skrzydłem. Często zdarza się, że dygestorium ma alarmy niskiej prędkości przepływu i alarmy wysokości skrzydeł. Typowe prędkości przepływu wynoszą od 0,41 do 0,51 m/s (ANSI/AIHA/ASSE Z9,5). Okapy powinny mieć wyraźnie zaznaczoną maksymalną bezpieczną wysokość roboczą skrzydła. </li>
	<li>Istnieje kilka zasad bezpiecznego użytkowania dygestoriów.
	<ol>
		<li>Nigdy nie wkładaj głowy do przestrzeni kaptura, ponieważ włożenie głowy do wnętrza kaptura może narazić Cię na działanie szkodliwych materiałów. Kaptur został zaprojektowany tak, aby chronić użytkowników przed narażeniem na chemikalia tylko wtedy, gdy jest prawidłowo używany. W masce powinny znajdować się tylko ramiona użytkownika. Przez cały czas należy nosić odpowiednie środki ochrony osobistej (PPE), niezależnie od ochrony zapewnianej przez wyciąg. Skonsultuj się z biurem ds. bezpieczeństwa i higieny pracy (EHS) swojej organizacji, aby uzyskać odpowiednie zalecenia dotyczące środków ochrony osobistej, jeśli są one nieznane. </li>
		<li>Pracuj zawsze ze skrzydłem na maksymalnej bezpiecznej wysokości lub poniżej. </li>
		<li>Gdy nie jest używany, skrzydło powinno być zamknięte. Zamknięcie skrzydła zapewnia bezpieczniejsze środowisko pracy dla wszystkich osób przebywających w laboratorium. Dodatkowo koszty energii związane z nieprawidłową eksploatacją dygestorium są ogromne. Utrzymanie wysokości skrzydła na minimalnym, nieroboczym poziomie jest bardziej energooszczędne. </li>
		<li>Nie używaj kaptura do przechowywania chemikaliów. Przechowuj chemikalia w odpowiednich miejscach, takich jak łatwopalna szafka, i wnoś je do dygestorium tylko wtedy, gdy jest to potrzebne. </li>
		<li>Umieść wszystkie materiały w dygestoria w odległości co najmniej 6 cali od krawędzi czoła dygestorium. Gdy praca jest wykonywana w odległości 6 cali od krawędzi, opary, opary i cząstki są bardziej podatne na ulatnianie się. </li>
		<li>Tak jak dobre zasady utrzymania czystości obowiązują na pracujących stołach laboratoryjnych, te same zasady powinny być praktykowane w dygestoriach. </li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wykonuj regularną konserwację dygestoria, aby zapewnić jego bezpieczną pracę. Konserwacja powinna obejmować testowanie alarmów oraz badanie prędkości przepływu w projektowanym położeniu skrzydła roboczego. Na prędkość przepływu może wpływać wiele czynników, w tym wzorce przepływu w pomieszczeniu, w którym znajduje się okap, oraz przeszkody na otworze wywiewnym. Jeżeli prędkość przepływu jest niska w konstrukcyjnym położeniu skrzydła roboczego, należy obniżyć skrzydło, aż prędkość przepływu osiągnie wymaganą prędkość. Wiele nowoczesnych dygestoriów jest wyposażonych w monitory prędkości przepływu powietrza, które monitorują prędkość przepływu w czasie rzeczywistym. Jeśli skrzydło stanie się zbyt niskie, aby można było wykonać efektywną pracę przy dygestorium, należy przerwać pracę do czasu usunięcia źródła problemu. </li>
	<li>Warianty dygestorium
	<ol>
		<li>Istnieje wiele rodzajów bardziej specjalistycznych dygestoriów, z którymi można się spotkać. Należą do nich okapy z kwasem nadchlorowym, okapy radioizotopowe, okapy bezkanałowe i inne. Więcej informacji na temat wymagań dotyczących tych okapów można znaleźć w ANSI/AIHA/ASSE Z9.5. </li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Komory laminarne
<ol>
	<li>Używa
	<ol>
		<li>Komory z przepływem laminarnym są stosowane, gdy wymagane jest czyste środowisko, wolne od cząstek stałych lub zanieczyszczeń biologicznych. Typowymi przykładami są prace z kulturami tkankowymi lub płytkami półprzewodnikowymi. Komory z przepływem laminarnym zapobiegają przedostawaniu się zanieczyszczeń unoszących się w powietrzu do przestrzeni roboczej szafy. Przepływ laminarny (w przeciwieństwie do przepływu turbulentnego) powietrza minimalizuje zanieczyszczenie krzyżowe próbek w komorze . </li>
	</ol>
	</li>
	<li>Powietrze jest filtrowane przez filtr HEPA i wydmuchiwane nad miejscem pracy, w kierunku użytkownika. Stały przepływ czystego powietrza na zewnątrz utrzymuje nieskażoną przestrzeń roboczą. Niektóre szafy z przepływem laminarnym są wyposażone w lampę UV-C, która dezynfekuje miejsce pracy przed użyciem. </li>
	<li>Istnieją dwa rodzaje komór z przepływem laminarnym: z przepływem poziomym i z przepływem pionowym ( Rysunek 1). Szafy z przepływem poziomym wydmuchują czyste powietrze z tylnej powierzchni szafy poziomo w kierunku użytkownika, podczas gdy okapy z przepływem pionowym wydmuchują czyste powietrze z sufitu szafy w kierunku podłogi miejsca pracy, gdzie następnie uderza w podstawę i przepływa w kierunku poziomym w kierunku użytkownika. Szafy przepływowe pionowe stosuje się przy skrzydle opuszczanym. Szafy przepływowe poziome nie posiadają skrzydła. Oba typy komór z przepływem laminarnym mają swoje zalety i wady. </li>
</ol>
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10372/10372fig1v2.jpg"> 
Rysunek 1. Schematy poziomych i pionowych okapów z przepływem laminarnym. 
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="2">Poziomy okap z przepływem laminarnym</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zalety</td>
			<td>Wady</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ręce/rękawice mniej zanieczyszczają, ponieważ zazwyczaj znajdują się pod wiatr od przedmiotów w szafce</td>
			<td>Strumień powietrza dmucha użytkownikowi w twarz</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zmniejszone turbulencje przepływu powietrza</td>
			<td>Duże obiekty w miejscu pracy mogą utrudniać przepływ czystego powietrza, zmniejszając efektywność</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Pionowy okap z przepływem laminarnym</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zalety</td>
			<td>Wady</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Strumień powietrza nie dmucha użytkownikowi w twarz</td>
			<td>Nie można ułożyć rąk i ramion nad obiektami</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mniej zanieczyszczeń krzyżowych z przedmiotów w przestrzeni roboczej</td>
			<td>Zwiększone turbulencje przepływu powietrza</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 1. Zalety i wady poziomych i pionowych okapów z przepływem laminarnym. 
<ol start="4">
	<li>Wskazówki, jak zapewnić efektywne wykorzystanie komór z przepływem laminarnym.
	<ol>
		<li>Zawsze należy uważać, aby nie umieszczać przedmiotów poniżej przedmiotów, które mogą prowadzić do zanieczyszczenia krzyżowego. Jest to szczególnie istotne w przypadku korzystania z próbek biologicznych. </li>
		<li>Zminimalizuj bałagan. Im więcej przedmiotów znajduje się w szafce, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia zanieczyszczenia. Duże przedmioty mogą zakłócać przepływ. </li>
		<li>Upewnij się, że ręce/rękawice i wszelkie przedmioty, które są wnoszone do szafki, są wolne od zanieczyszczeń przed wejściem do szafki. </li>
		<li>Wszystkie przedmioty muszą być umieszczone w odległości 6 cali lub dalej od krawędzi otworu szafki. Powietrze w promieniu 6 cali od krawędzi jest bardziej podatne na mieszanie się z powietrzem zewnętrznym, co oznacza, że obiekty w promieniu 6 cali są bardziej narażone na zanieczyszczenie. </li>
		<li>Komora z przepływem laminarnym powinna być regularnie konserwowana, aby zapewnić jej bezpieczną pracę. Konserwacja powinna obejmować sprawdzenie i wymianę filtra HEPA, sprawdzenie, czy nie ma wycieków w szafie oraz testowanie prędkości przepływu powietrza. Integralność filtra HEPA należy sprawdzić, testując liczbę cząstek, które przechodzą przez filtr. Filtr powinien usunąć 99,97% lub więcej cząstek o wielkości 0,3 μm. Jeśli prędkość przepływu jest zbyt niska, szafa będzie nieskuteczna w ochronie przed zanieczyszczeniami. Jeśli prędkość przepływu jest zbyt duża, przepływ będzie turbulentny, a zanieczyszczenie stanie się bardziej prawdopodobne. </li>
	</ol>
	</li>
</ol>

Dygestoria i komory z przepływem laminarnym są przydatnymi narzędziami w laboratorium, aby zapobiec szkodom spowodowanym przez materiały niebezpieczne i utrzymać czystą przestrzeń roboczą podczas korzystania z materiałów wrażliwych. Jednak dygestorium i komory z przepływem laminarnym są skuteczne tylko wtedy, gdy są używane prawidłowo. Postępując zgodnie z prostymi wskazówkami dotyczącymi obsługi i przeprowadzając regularną konserwację, dygestoria i komory laminarne mogą być skutecznymi narzędziami w laboratorium.

dygestoria i komory laminarne

Robert M. Rioux i William A. Elliott, Uniwersytet Stanowy Pensylwanii, Park Uniwersytecki, Pensylwania
Dygestoria i komory z przepływem laminarnym to sterowniki inżynieryjne, które działają na podobnych zasadach. Oba wykorzystują stały przepływ powietrza, aby zapobiec zanieczyszczeniu środowiska laboratoryjnego i jego mieszkańców. Dygestorium zapobiega wydostawaniu się substancji niebezpiecznych z przestrzeni roboczej okapu, podczas gdy szafy z przepływem laminarnym zapobiegają przedostawaniu się zanieczyszczeń do przestrzeni roboczej szafy. 
Dygestoria to systemy wentylacyjne zaprojektowane w celu zminimalizowania narażenia na niebezpieczne opary, opary i cząstki. Stały strumień powietrza jest zasysany do otworu maski, ograniczając ulatnianie się oparów, oparów i cząstek, a następnie jest wyciągany przez wydech. Komory z przepływem laminarnym służą do utrzymywania sterylnego/czystego środowiska poprzez ciągły przepływ powietrza przefiltrowanego przez HEPA (E) o wysokiej wydajności na zewnątrz, minimalizując przedostawanie się zanieczyszczonego powietrza do przestrzeni roboczej szafy. Powietrze przefiltrowane przez filtr HEPA zmniejsza możliwość przedostania się szkodliwych chemikaliów lub cząstek do laboratorium. Filtr HEPA usuwa 99,97% lub więcej cząstek o wielkości 0,3 μm.

Dygestoria i komory laminarne

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

Dygestoria i komory laminarne to podstawowe elementy wyposażenia laboratoryjnego, które zapobiegają niebezpiecznym sytuacjom i zanieczyszczeniom. W dygestoriach i komorach z przepływem laminarnym zagrożenia lub zanieczyszczenia są redukowane za pomocą przepływu powietrza. Dygestoria zasysają powietrze w poprzek miejsca pracy w celu usunięcia niebezpiecznych oparów i drobnych cząstek, podczas gdy komory z przepływem laminarnym wdmuchują powietrze przez filtr i na zewnątrz, aby zapobiec zanieczyszczeniu próbek pyłem lub materiałami biologicznymi. Ten film zilustruje, jak działają dygestorium i komory laminarne, jak ich używać i jak przeprowadzać konserwację. Dygestoria i komory z przepływem laminarnym działają w oparciu o laminarny przepływ powietrza, który przebiega w równoległych liniach, które się nie krzyżują. Przepływ laminarny, w przeciwieństwie do przepływu turbulentnego, zapobiega zanieczyszczeniu krzyżowemu między próbkami, opływając obiekty, usuwając niebezpieczne cząstki. Dygestorium składa się z trzech głównych części: otwieranej powierzchni ze skrzydłem, przestrzeni roboczej i wywiewu. Wentylator w wywiewie zasysa powietrze przez powierzchnię otworu, w poprzek przestrzeni roboczej i na zewnątrz przez wywiew. Przepływ ten z kolei wyciąga opary i cząstki z układu wydechowego i z dala od laboratorium. Skrzydło przy odpowiedniej wysokości ogranicza wielkość otworu, co z kolei utrzymuje wysoki przepływ powietrza. Ten wysoki przepływ jest niezbędny, aby zapobiec ulatnianiu się oparów. Tymczasem istnieją dwa rodzaje szaf z przepływem laminarnym, poziome i pionowe. W obu przypadkach powietrze jest zasysane przez filtr wlotowy i oczyszczający, gdzie jest oczyszczane z małych cząstek, takich jak kurz i bakterie. Pozioma szafka kieruje powietrze poziomo przez przestrzeń roboczą. Ten typ szafy zmniejsza zanieczyszczenie rękami i rękawiczkami, ponieważ znajdują się one za próbkami. Jednak strumień powietrza wieje bezpośrednio na użytkownika, a duże przedmioty mogą utrudniać przepływ. W szafie pionowej powietrze jest kierowane od góry na przestrzeń roboczą, a następnie na zewnątrz przez skrzydło. Ponieważ ten rodzaj przepływu bezpośrednio styka się z powierzchnią materiałów w przestrzeni roboczej, pomaga zapobiegać zanieczyszczeniu krzyżowemu. Skrzydło może jednak krępować ruchy dłoni, a przepływ powietrza jest bardziej turbulentny niż w szafie poziomej. Teraz pokażemy Ci, jak korzystać z tych miejsc pracy w warunkach laboratoryjnych i jak wykonywać podstawowe czynności konserwacyjne. Aby bezpiecznie korzystać z dygestoria, zawsze należy nosić odpowiednie środki ochrony osobistej. Podnieś skrzydło tylko do wskazanej maksymalnej bezpiecznej wysokości roboczej, zapewniając wystarczający przepływ powietrza przez maskę. Aby zapobiec narażeniu na szkodliwe opary lub cząsteczki, pracuj tylko z rękami wewnątrz maski i nigdy nie pozwól, aby głowa weszła do miejsca pracy. Ponadto, aby upewnić się, że prędkość jest wystarczająca w całym okapie, utrzymuj porządek w miejscu pracy i odsuń wszystkie przedmioty co najmniej sześć cali od powierzchni maski. Kiedy skończysz pracę w masce, wyjmij wszystkie materiały. Nie przechowuj chemikaliów w okapie, ale raczej w przeznaczonym do tego miejscu do przechowywania, takim jak szafka na materiały łatwopalne. Na koniec zamknij skrzydło, aby zapewnić bezpieczniejsze środowisko laboratoryjne i zmniejszyć zużycie energii. Wykonuj regularną konserwację, testując alarmy i prędkość przepływu na maksymalnej wysokości skrzydła. Jeśli prędkość jest niska, opuść skrzydło, aż osiągnie wymaganą prędkość. Jeśli skrzydło stanie się zbyt niskie, aby można było wykonać prace przy okapie, przerwij pracę do czasu usunięcia źródła problemu. Komory z przepływem laminarnym są powszechnie stosowane w miejscach, w których zanieczyszczenie stanowi problem, takich jak laboratorium biologiczne, dlatego należy uważać na zanieczyszczenie przez siebie i powietrze laboratoryjne. Aby zapobiec zanieczyszczeniu, użyj etanolu do sterylizacji rękawic i wszelkiego sprzętu przed użyciem szafki lub otwarciem skrzydła. Upewnij się, że skrzydło nie przekracza maksymalnej dozwolonej wysokości, aby zapewnić wystarczający przepływ powietrza. Utrzymuj szafkę wolną od bałaganu i upewnij się, że przedmioty są umieszczone co najmniej 6 cali od krawędzi, ponieważ jest to obszar najbardziej narażony na zanieczyszczenie powietrzem laboratoryjnym. Nie należy również umieszczać przedmiotów zagrożonych zanieczyszczeniem krzyżowym w dalszej części strumienia. Kiedy skończysz, usuń wszystkie przedmioty z miejsca pracy, aby zapobiec bałaganowi i zamknij skrzydło, aby zapobiec zanieczyszczeniu. Następnie, jeśli szafka jest wyposażona w lampę UV-C, włącz ją, aby zdezynfekować miejsce pracy. Wykonuj regularną konserwację komory z przepływem laminarnym. Sprawdź, czy nie ma wycieków, pokrywając wrażliwe miejsca, takie jak krawędzie skrzydeł, roztworem mydła, który będzie bulgotał w miejscu uciekającego powietrza. Właśnie obejrzałeś wprowadzenie JoVE do dygestoriów i komór z przepływem laminarnym. Powinieneś teraz zrozumieć, jak działają, jak z nich korzystać i jak przeprowadzać konserwację. Dzięki za oglądanie!

Education

JoVE Science Education

Basic Biology

Podstawy biologii

Lab Safety

Bezpieczeństwo w laboratorium

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

This collection provides safety guidelines to be followed when working with hazardous materials and equipment. It covers universal topics such as PPE, electrical safety, and general emergency guidelines, as well as some specific safety procedures for chemistry and biology laboratories.

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 ...

/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 ...

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

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards