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. Химикаты
<ol>
	<li>Жидкие химикаты 
	Жидкие дезинфицирующие средства широко используются для обеззараживания лабораторий. Эффективность жидких дезинфицирующих средств зависит от ряда факторов, таких как химическая природа дезинфицирующего средства, концентрация и количество дезинфицирующего средства, время контакта и температура. Помните, что никакие жидкие дезинфицирующие средства не применимы во всех ситуациях. Убедитесь, что вы выбрали подходящие дезинфицирующие средства в соответствии с обнаруженными микроорганизмами, используя следующие критерии: 
	a. Тип загрязняющего микроорганизма: Разные микроорганизмы имеют разную устойчивость к дезинфицирующим средствам. Например, бактериальные споры гораздо более химически устойчивы, чем липофильные вирусы. 
	b. Количество присутствующего белкового материала: Например, материалы с высоким содержанием белка поглощают и нейтрализуют некоторые химические дезинфицирующие средства, такие как формальдегид и четвертичные аммониевые соединения. 
	c. Количество присутствующего органического материала: Например, четвертичные аммониевые соединения менее эффективны в присутствии мыла и моющих средств. 
	d. К другим важным факторам относятся химическая природа, концентрация, количество, pH, температура применения и токсичность используемых дезинфицирующих средств. 
	ПРИМЕЧАНИЕ: При работе с химическими дезинфицирующими средствами убедитесь, что на вас надеты подходящие СИЗ.
	<ol>
		<li>Дезинфицирующие средства низкого уровня 
		A. Четвертичные соединения аммония (QA): (такие как хлорид бензалкония, хлорид аммония) 
		• Эффективен против бактерий Gram+, Gram-бактерий и оболочечных вирусов. 
		• НЕ эффективен против вирусов, грибков и бактериальных спор. 
		• Содержат NH4+ и обеспечивают хороший контакт с отрицательно заряженными поверхностями, делая их хорошими чистящими средствами. 
		• Низкая токсичность, но может вызывать раздражение при длительном воздействии. 
		• Обычно используется на некритических поверхностях, таких как полы, мебель и стены. 
		B. Фенольные соединения: (соединения на основе O-фенофеноата) 
		• Эффективен против бактерий, особенно бактерий Gram+ и оболочечных вирусов. 
		• НЕ эффективен против вирусов и спор без оболочки. 
		• Совместим с органическими материалами. 
		• Низкая токсичность, но может вызывать раздражение при длительном воздействии. 
		• Обычно используется в больничных условиях и на лабораторных поверхностях. </li>
		<li>Промежуточные дезинфицирующие средства 
		А. Спирты (такие как этиловый спирт и изопропиловый спирт) 
		• Эффективен против Gram+, Gram-бактерий и оболочечных вирусов. 
		• НЕ эффективен против спор и ограниченно эффективен против вирусов без оболочки. 
		• Оптимальная концентрация находится в пределах 60-90%. Активность быстро снижается при разбавлении ниже 50%. 
		• Обычно используется в медицинских учреждениях. 
		• Спирты легко воспламеняются и быстро испаряются. 
		B. Биоциды на основе галогенов: (соединения на основе хлора и йодофоры) 
		Соединения хлора. 
		• Гипохлориты являются наиболее широко используемыми дезинфицирующими средствами хлора. 
		• Эффективен как против оболочечных, так и против безоболочечных вирусов, грибков, бактерий и водорослей. 
		• НЕ эффективен против спор. 
		• Быстро инактивируется органическими веществами. 
		• Быстро разлагается благодаря высокой окислительной способности. 
		C. Iodophores: Йодофор представляет собой комбинацию йода и солюбилизирующего агента или носителя; Полученный комплекс обеспечивает резервуар йода с пролонгированным высвобождением и высвобождает небольшое количество свободного йода в водном растворе. 
		• Эффективен против бактерий, спор и грибков. 
		• Требует длительного времени контакта. 
		• НЕ эффективен в присутствии органических веществ. 
		• Обычно используется в качестве антисептиков, для бутылок с посевом крови и медицинского оборудования. </li>
		<li>Высокоуровневые дезинфицирующие средства 
		А. Окислители и кислоты: (перекись водорода, надуксусная кислота) 
		Эффект зависит не только от pH. Например, слабые органические кислоты более эффективны, чем неорганические, несмотря на низкую константу диссоциации. 
		Перекись водорода: 
		• Эффективен против оболочечных и безоболочечных вирусов, вегетативных бактерий, грибков и бактериальных спор. 
		• Часто используется в качестве антисептика для очистки ран и дезинфекции поверхностей окружающей среды. 
		• Высокая концентрация вредна для тканей. 
		Надуксусная кислота: 
		• Эффективен против всех микроорганизмов с быстрым действием. 
		• Эффективен при наличии органических веществ и низких температур. 
		• Безопасен, не содержит вредных продуктов разложения. 
		• НЕ подходит для металлов из-за коррозии. 
		• Обычно используется в автоматизированных машинах для стерилизации медицинских, хирургических и стоматологических инструментов. 
		B. Альдегиды (формальдегид, глутаровый альдегид) 
		Формальдегид: 
		• Используется в качестве дезинфицирующего и стерилизатора как в газообразном, так и в жидком состоянии. 
		• Часто используется в 37% процентном соотношении водного раствора, известного как формалин. 
		• Эффективен против бактерий, грибков, вирусов и спор. 
		• Опасен с 8-часовым взвешенным по времени пределом воздействия 0,75 ppm. 
		• Полимеризованная твердая форма – параформальдегид – также является сильным дезинфицирующим средством. 
		Глутаральдегид: 
		• В 10 раз эффективнее формальдегида. 
		• Эффективен против вегетирующих бактерий, спор и вирусов. 
		• Используется для стерилизации оборудования. 
		• Эффективен в присутствии органического материала. 
		• Опасно с предельным порогом 0,2 ppm и избегайте контакта с кожей. </li>
	</ol>
	</li>
	<li>Газы или пар 
	Пары и газы дезинфицирующих средств включают диоксид хлора, окись этилена, перекись водорода, надуксусную кислоту, и т.д. . Эти пары и газы проявляют отличные дезинфицирующие свойства в закрытых системах, таких как шкафы биобезопасности и помещения для животных. Тем не менее, для безопасности необходимо поддерживать хорошо контролируемые условия температуры, влажности и инертного газа, если он легковоспламеняется. Эти газы или пары используются в больницах и коммерческих учреждениях, где требуется закрытая система с жестким контролем температуры, влажности и концентрации. </li>
</ol>
2. Нагрев
<ol>
	<li>Сухой жар 
	Сухой жар используется при температуре 160-170 °C в течение 2-4 часов в соответствующей печи. Этот метод часто используется для стеклянной посуды или других непористых теплопроводящих материалов. Однако он неэффективен для изоляционных материалов или термолабильных материалов. </li>
	<li>Влажная жара 
	Влажное тепло, также известное как автоклавирование, обычно происходит при температуре не менее 120 °C в течение 30-60 минут. Автоклавирование является наиболее удобным и надежным методом для достижения эффективной и быстрой стерилизации большинства форм микробной жизни. Влажное тепло более эффективно, чем сухое, из-за более короткого времени и более низкой требуемой температуры. </li>
</ol>
3. Радиация
<ol>
	<li>Ионизирующее излучение 
	Ионизирующее излучение не используется при обычной лабораторной стерилизации из-за потенциальных проблем, связанных с радиационной безопасностью. </li>
	<li>Неионизирующее излучение (ультрафиолетовое, ультрафиолетовое) 
	Ультрафиолетовое излучение обычно используется для обеззараживания воздуха, воды и поверхностей из-за его сильной способности уничтожать микроорганизмы. УФ-излучение также широко используется в шкафах биологической безопасности. Длина волны ультрафиолетового излучения колеблется от 250 нм до 270 нм, оптимальным является 265 нм. Однако интенсивность ультрафиолетовой лампы со временем падает, и для поддержания мощности необходимо проводить техническое обслуживание через определенное время. Кроме того, необходимо соблюдать меры предосторожности в отношении ультрафиолетового излучения, так как оно может вызвать ожоги глаз или кожи. </li>
</ol>

Чтобы избежать передачи инфекции и поддерживать биобезопасность в лаборатории, важно проводить периодическую деконтаминацию в лаборатории. Доступны три метода: химический, тепловой и радиационный. Каждый метод имеет свои сильные стороны и подходящие области применения. Осведомленность о типе микроорганизма в лабораторных условиях полезна для выбора подходящего метода обеззараживания. Во время процедуры обеззараживания должны быть соблюдены соответствующие протоколы безопасности.

Обеззараживание для обеспечения биобезопасности в лаборатории

Роберт М. Риу и Чжифэн Чен, Университет штата Пенсильвания, Юниверсити-Парк, Пенсильвания
Обеззараживание имеет важное значение для биобезопасности лаборатории, так как накопление микробного загрязнения в лаборатории может привести к передаче заболевания. Степень обеззараживания можно классифицировать как дезинфекцию или стерилизацию. Дезинфекция направлена на уничтожение всех патогенных микроорганизмов, за исключением бактериальных спор на лабораторных поверхностях или оборудовании. Стерилизация, с другой стороны, направлена на уничтожение всей микробной жизни. Существуют различные методы, которые включают в себя химические вещества, тепло и излучение, и опять же зависят от степени обеззараживания, а также от концентрации загрязняющих микроорганизмов, наличия органических веществ и типа оборудования или поверхности, подлежащей очистке. Каждый метод имеет свои преимущества и меры предосторожности, которые необходимо предпринять, чтобы избежать опасности.

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

Обеззараживание лабораторных помещений имеет важное значение для предотвращения накопления и распространения микробов, которые могут привести к передаче заболеваний. Обеззараживание делится на две категории: дезинфекция и стерилизация. Дезинфекция включает в себя уничтожение практически всех патогенных микроорганизмов, за исключением микробных спор на лабораторных поверхностях и оборудовании. Стерилизация, с другой стороны, является более смертоносным процессом, уничтожающим всю микробную жизнь. Обеззараживание проводится с помощью различных методов, таких как химические вещества, тепло или радиация. Выбор метода зависит от степени загрязнения, а также от типа и концентрации загрязнения. В этом видео будут показаны виды обеззараживания и процедуры дезинфекции и стерилизации машин, поверхностей и оборудования. Прежде чем установить процедуру обеззараживания, необходимо определить тип, концентрацию и местонахождение микроорганизма. К видам микроорганизмов относятся грамположительные или -отрицательные бактерии; Вирусов; Грибов; бактериальные споры; и водоросли. После того, как тип микроорганизма установлен, следует выбрать подходящее дезинфицирующее средство. При выборе метода обеззараживания необходимо учитывать эффективность дезинфицирующего средства, которая зависит от таких факторов, как его химический состав; количество, концентрация, время контакта; и температура. Теперь, когда мы обсудили, как выбрать метод обеззараживания, давайте рассмотрим различные типы, используемые для реальной процедуры. Жидкие химикаты подразделяются на три уровня: дезинфицирующие средства низкой, промежуточной и высокой степени. Независимо от того, что вы выберете, всегда надевайте соответствующие средства индивидуальной защиты при работе с опасными материалами. Большинству некритических микроорганизмов требуются только дезинфицирующие средства низкого уровня, которые имеют низкую токсичность, но вызывают раздражение при длительном воздействии. Распространенными низкоактивными дезинфицирующими средствами являются четвертичные аммониевые соединения, такие как бензалкония хлорид и хлорид аммония, и фенольные соединения, такие как о-фенилфенол и хлороксиленол. Для обеззараживания более устойчивых микроорганизмов химические вещества на основе спирта используются в самых разных областях, от здравоохранения до лабораторий. Кроме того, соединения на основе галогенов, такие как гипохлориты и йодофоры, часто применяются в качестве антисептиков и дезинфицирующих средств медицинского оборудования. Однако эти агенты имеют более длительное время контакта, и их эффективность снижается в присутствии органических веществ. Дезинфицирующие средства высокого уровня, которые можно классифицировать как окислители, кислоты и альдегиды, используются, если требуется обеззараживание всех микроорганизмов. Окислители, такие как перекись водорода, действуют быстро и часто используются в качестве антисептиков для очистки ран и для дезинфекции поверхностей окружающей среды, таких как столешницы. Но будьте осторожны, так как воздействие высоких концентраций перекиси водорода может быть вредным для тканей и дыхательных путей. Надуксусная кислота обычно используется для дезинфекции автоматизированных машин и стерилизации медицинских, хирургических и стоматологических инструментов. Преимуществом надуксусной кислоты и других окислителей является короткое время контакта; Однако использование дезинфицируемого материала может быть ограничено, например, из-за коррозии металлов в кислотах. С другой стороны, альдегиды, такие как формальдегид или глутеральдегид, не вызывают коррозии, но все же опасны. Эти химикаты используются для стерилизации различных видов оборудования, но страдают от длительного времени контакта. В дополнение к жидким химикатам, газообразные химикаты также могут использоваться для целей обеззараживания. Такие газы, как диоксид хлора и окись этилена, а также испаренная перекись водорода и надуксусная кислота, часто используются для избавления закрытого оборудования, такого как шкафы биобезопасности, от бактерий, вирусов и спор. В дополнение к химическим веществам, тепло является распространенным физическим средством для обеззараживания патогенных микроорганизмов. Существует две формы тепла. «Сухое» тепло используется при температуре от 160 до 170 градусов Цельсия в течение 2-4 часов для дезинфекции стеклянной посуды, но оно не подходит для термолабилизированных материалов. С другой стороны, «влажное» тепло, также известное как автоклавирование, используется для нагрева образцов и оборудования до температуры всего 120 градусов Цельсия в течение 30-60 минут под высоким давлением. Помимо тепла, для дезактивации часто используется ультрафиолетовое излучение в диапазоне длин волн от 250 до 270 нанометров. Этот метод эффективен против бактерий и вирусов, но не против спор, и используется для обеззараживания воздуха, воды и поверхностей, например, в шкафах биологической безопасности. Кроме того, ультрафиолетовое излучение в этом диапазоне может вызвать ожоги кожи и глаз, поэтому следует носить надлежащие СИЗ. Вы только что посмотрели введение JoVE в курс «Обеззараживание для безопасности лабораторий». Теперь вы должны разобраться в различных типах микробных загрязнителей, о том, как выбрать подходящий метод, а также о доступных типах дезинфекции и стерилизации. Спасибо за просмотр!

Education

JoVE Science Education

Basic Biology

Основы биологии

Lab Safety

Техника безопасности в лаборатории

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

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

Lab Cleaning Methods for Biosafety | JoVE K12

Biology

BIO.1

BIO.1.C

Chemistry and Physics

IPC.1

IPC.1.C

Robert Rioux

Overview

Choosing a Decontamination Method

Disinfecting with Liquid Chemicals

Disinfecting with Gaseous Chemicals

Decontamination with Heat or Radiation

Summary

The Scientific Method

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

Inductive Reasoning

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

Deductive Reasoning

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

Correlation and Causation

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

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

112.51.c.1.A.

Scientific Method

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

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

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

Problem-Solving

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

Problem Definition

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

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

112.51.c.1.B.

Proper Personal Protective Equipment

Robert M. Rioux &#38; William A Elliott, Pennsylvania State University, University Park, PA
Hazards are many and varied in the laboratory, but the right ...

Emergency Eyewash and Shower Stations

Robert M. Rioux, Pennsylvania State University, University Park, PA
The Occupational Safety and Health Administration (OSHA) mandates that an emergency ...

Electrical Safety

Robert M. Rioux &amp; Suprita Jharimune, Pennsylvania State University, University Park, PA
Among the many hazards present in the laboratory, electrical ...

Working with Centrifuges

Source: Robert M. Rioux &amp; Suprita Jharimune, Pennsylvania State University, University Park, PA
Earth's gravitational force is capable of separating ...

Working with Hot and Cold Sources

Source: Robert M. Rioux &amp; Suprita Jharimune, Pennsylvania State University, University Park, PA
Working with extreme temperatures, both high and low, ...

Guidelines in Case of a Laboratory Emergency

Robert M. Rioux &amp; Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA
The most common laboratory emergencies include chemical spills, ...

Chemical Storage: Categories, Hazards And Compatibilities

Source: Robert M. Rioux &amp; Taslima A. Zaman, Pennsylvania State University, University Park, PA
While the use of various chemicals in experimental ...

Safe Handling of Mineral Acids

Source: Robert M. Rioux &#38; Taslima A. Zaman, Pennsylvania State University, University Park, PA
A mineral acid (or inorganic acid) is defined as a ...

Handling Chemical Spills

Source: Robert M. Rioux &#38; Taslima Zaman, Pennsylvania State University, University Park, PA
Since chemicals are commonly used for laboratory research ...

Proper Use of Autoclaves

Robert M. Rioux &amp; Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA
Autoclaving is one of the most commonly used methods in the ...

Fume Hoods and Laminar Flow Cabinets

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

Proper Waste Disposal

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

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

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

Common Lab Glassware and Uses

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

Lab Techniques

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

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

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

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

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

Proper Lab Notebook Keeping

Organic Lab Notebook Keeping
Record keeping is a vital skill in science and organic chemistry labs. Without proper notes, descriptions, quantities, or ...

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

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

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

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

Use tools appropriate to the specialized topic of study;

112.51.c.1.D.

SI Units: 2019 Redefinition

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

International System of Units

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

Measurement: Standard Units

Every measurement provides three kinds of information: the size or magnitude of the measurement (a number), a standard of comparison for the measurement ...

Measurement: Derived Units

The International System of Units or SI system, by international agreement, has fixed measurement units for seven fundamental properties: length, mass, ...

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

112.51.c.1.E.

Review and Preview

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

What is a Frequency Distribution

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

Cumulative Frequency Distribution

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

Ogive Graph

An ogive graph is sometimes called a cumulative frequency polygon. It is one type of frequency polygon that shows cumulative frequency. In other words, ...

Histogram

The histogram is a graphical representation in the x-y form of data distribution in a data set. The horizontal x-axis is labeled with what the data ...

Relative Frequency Histogram

The relative frequency depicts the proportion of data points that have each value. The frequency tells the number of data points that have each value. ...

Scatter Plot

The most common and easiest way to display the relationship between two variables, x and y, is a scatter plot. A scatter plot shows the direction of a ...

Time-Series Graph

A time-series graph is a line graph with repeated measurements taken at successive intervals of time. It is also called a time series chart. To construct ...

Bar Graph

A bar graph is also called a bar chart and consists of bars that are separated from each other. It either uses horizontal or vertical bars to show ...

Multiple Bar Graph

As the name suggests, a multiple bar graph is the same as a bar graph but has multiple bars to depict relationships between different data values. One can ...

Pareto Chart

A Pareto chart is a bar graph or a combination of both line and bar graphs. The bar lengths represent the individual values or the frequency, while the ...

Pie Chart

A pie chart (or a pie graph) is a circular graphical chart or a pictorial representation of categorical data. It is divided into slices of pie each ...

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

112.51.c.1.F.

Modeling and Similitude

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

Typical Model Studies

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

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

Design Example: Creating a Hydraulic Model of a Dam Spillway

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

Models, Theories, and Laws

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

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

Concepts and Prototypes

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

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

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards