Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

 
Click here for the English version

הפעלת תא הכפפות

Overview

רוברט מ. ריו, אג'יי סאת', ז'יפנג צ'ן, אוניברסיטת פנסילבניה, פארק האוניברסיטאות, הרשות הפלסטינית

תא כפפות הוא מתחם מבודד שנועד לשמור על אווירה אינרטית. המניפולציה של כימיקלים או מכשירים נעשית באמצעות שימוש בכפפות, המאפשרות פעולה תוך שמירה על אווירה אינרטית. לחץ חיובי מנוצל כדי לפצות על כל הדלפות פסיביות. ניתן להעביר חפצים בתוך ומחוץ לקופסה באמצעות antechamber המשמש מנעל אוויר בין התיבה לבין האטמוספירה החיצונית1. תא כפפות יכול להיות זוגות מרובים של כפפות הקשורים אליו בהתאם לגודל התיבה.

Principles

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

תא הכפפות פועל על ידי המכיל לולאת מחזור סגורה המשתמשת במפוח, אינסטלציה, מטהר כדי לשמור על H2O ו O2 רמות נמוכות מ 1 ppm. האטמוספירה מטוהרת על ידי זרימת האוויר דרך מיטת זרז כדי להסיר לחות וחמצן. הזרזים כוללים חלקיקים מבוססי נחושת כדי להסיר O2 מסננים מולקולריים כדי להסיר H2O. לאחר 3-6 חודשים שימוש, הזרזים צריכים להתחדש על ידי בידוד הזרזים מתא הכפפות וחשיפתם תחת 5% H2 ב- N2 וחימום כדי להפחית את תחמוצת הנחושת שנוצרה לנחושת מתכתית. כימיקלים נדיפים מסוימים כגון תרכובות הלוגן ומינים מתאמים מאוד (תיאולים) יש להוציא מתא הכפפות כי יש להם נטייה גבוהה להרעיל את הזרזים. במקום זאת, ניסויים מעורבים סוגים אלה של כימיקלים צריך להתבצע בקו Schlenk.

הכשרה ראשונית ותפעול תקין חשובים לשימוש בטוח בתא הכפפות. כל הכימיקלים חייבים להיות מיובשים ומיובשים לפני שהם מונחים בתא הכפפות. כלי זכוכית או צלוחיות יש לפנות לפני המיקום באנטקמבר כדי למנוע פיצוץ בשל הפרש הלחץ. יש לטפל בזהירות בחדים ולהימנע מהם במידת האפשר בעת עבודה עם תא הכפפות כדי למנוע נזק אפשרי לכפפה. יתר על כן, כפפות ניטריל משניות חייב להיות משוחק כדי להגן על הכפפה בעת עבודה עם ממיסים. אין להשתמש בפתרונות מימיים, אלכוהול ואצטון בתא הכפפות על מנת להבטיח שסביבת תא הכפפות תהיה נקייה מ- H2O ו- O2, אשר עשויים לסייע בהגנה על הכפפה לאורך חייה. בהשוואה לתיבת הכפפות, יש פחות דרישות לגבי התאמת הדגימות לקו שלנק. עם זאת, ישנם חששות בטיחות אחרים בעת שימוש בקו schlenk, כגון הבטחת כלי זכוכית לא סדוק, האפשרות של לחץ יתר של קו schlenk זכוכית, ושימוש בחנקן נוזלי במלכודת המשאבה יכול להוביל עיבוי אפשרי של חמצן, אם דליפה קיימת בקו schlenk.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Procedure

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. העברת חפצים לתיבת הכפפות

  1. ודא ששתי הדלתות סגורות (זו אמורה להיות מיקום ברירת המחדל). אם התא נמצא תחת ואקום, מלא אותו בחנקן על ידי הפיכת השסתום למילוי.
  2. פתח את הדלת החיצונית והעבר את החפץ לתא. החלק את האובייקט עמוק ככל האפשר, מה שמקל על ההגעה אליו מתוך תא הכפפות. סגור את הדלת מבודד את antechamber מסביבת הסביבה. אל תהדקו את הדלת, לכו רק רבע סיבוב נוסף.
  3. ברגע שהדלתות סגורות, סובבו את השסתום כדי לפנות את התא, והמתינו עד שהלחץ יהיה ברמת ואקום מקובלת. ואז למלא את התא עם חנקן, על ידי הפיכת השסתום למילוי מחדש. חזור על מחזור זה לפחות 3 פעמים.
  4. לאחר השלמת מחזורי הטיהור והפינוי, מלאו את התא בחנקן, ואז פתחו את הדלת הפנימית לתיבת הכפפות. הסר את האובייקט מן antechamber ומניחים במיקום בטוח בתא הכפפות. מיד סגור את הדלת לאנטקמבר.
  5. כשהדלתות סגורות, סובבו את השסתום על האנטקמבר כדי לשאוב אבק, והותירו אותו שם. זוהי מיקום ברירת המחדל של antechamber כאשר אינו בשימוש.

2. העברת חפצים מתא הכפפות

  1. תוודא שהאנטקמבר מלא בחנקן. אם אינך בטוח לגבי מצב התא, לפנות ולמלא את התא עם חנקן לפחות 3 פעמים.
  2. פתחו את הדלת הפנימית והעבירו את החפץ לתא. אם האובייקט כולל כימיקלים, ודא שהוא אטום כראוי. ואז לסגור את הדלת הפנימית לאנטקמבר.
  3. פתח את הדלת החיצונית והסר את האובייקטים.
  4. סגור את הדלת החיצונית וסובב את השסתום כדי להתפנות. תנאי ברירת המחדל עבור antechamber הוא להיות תחת ואקום.

3. כימיקלים ומנגנונים

  1. ודא שכל המנגנונים שאתה מעביר לתיבת הכפפות יבשים.
  2. כל חומר כימי שנלקח בתא הכפפות חייב להיות יבש ומנוצל. עדיף להשתמש ממיסים DriSolv. אם אלה אינם זמינים, עדיף להשתמש בבקבוקי ממס שלא נפתחו מחוץ לתיבת הכפפות.
  3. קח רק את הכמות הנדרשת של כימיקלים לתוך תיבת הכפפות, בקבוקי ריאגנט מלא לא חייב להילקח (אלא אם כן ריאגנט צריך להיות מאוחסן לצמיתות בתיבה).
  4. השתמש בקבוקונים 20 מ"ל להעביר מוצקים ונוזלים שאינם נדיפים. עוטפים את החלק העליון של הבקבוקונים עם מגבוני מעבדה ומשתמשים בגומייה כדי להחזיק את המגבון במקומו. זה מאפשר את האוויר מעל מוצק / נוזל להתפנות.
  5. בעת העברת נוזלים נדיפים, השתמש טפלון בקבוקונים.
  6. היזהר מאוד בעת שימוש במחטים ולהבים בתא הכפפות. הכפפות עדינות ביותר, וכל ניקור עלול לסכן את האווירה בקופסה.
  7. לאחר שתסיים את עבודתך, הוציא את כל המנגנונים מיד ונקה את האזור.
  8. אחסן את כל הכימיקלים שסותזו במיקום מתאים בתוך הקופסה וסמן אותה כראוי.
  9. תן לאדם האחראי על התיבה לדעת אם כל החומרים המתכלים ייעודיים לתיבת הכפפות אוזלים.

4. ממיסים

  1. בעת נטילת ממיסים, הקפד להשתמש צלוחיות עגולות טפלון-stoppered, ולהשתמש רק ממיסים deoxygenated יבש מן הממס סטילס או כפי שהוזמן מספקים כימיים.
  2. כל בקבוקי הממס המאוחסנים בקופסה צריכים להיות מכוסים כל הזמן.
  3. אדי ממס יכולים לפגוע בכפפות, ולכן כל שפיכות ממס חייבות להימחק מיד עם מגבוני מעבדה, ולאחר מכן הוסרו מאז אדי ממס נדיפים יישארו.
  4. הנח את בקבוקי הממס בחזרה במיקום המתאים לאחר שתסיים להשתמש בהם.

5. סילוק פסולת

  1. להיפטר מהפסולת בכובות פסולת מתויגות כראוי.
  2. לסכם את המחטים לאחר השימוש לפני להיפטר מהם.
  3. אם מיכל הפסולת מלא לאחר השימוש בו, הוציאו אותו מהקופסה והשליכו אותו כראוי בפסולת המעבדה, והחליפו מיד את מיכל הפסולת בתא הכפפות.
  4. תנקה את כל השפכים על רצפת תא הכפפות ותשליך פסולת בפסולת.
  5. בקבוק הפסולת הנוזלית חייב להיות כתרים בכל עת.

6. טיפים כלליים

  1. אין להכניס/להסיר את הידיים מהכפפות במהירות. פעולה זו במהירות תגרום לשינוי לחץ פתאומי בתיבה, אשר יכול להוביל אוויר הסביבה מהסביבה החיצונית גישה לתיבת הכפפות דרך כל נקבוביות מיקרו על הכפפות.
  2. היזהר מאוד בעת שימוש במחטים ולהבים בתא הכפפות. הכפפות עדינות ביותר, וכל ניקור עלול לסכן את האווירה בקופסה.
  3. ודא שהתאים תמיד נשארים תחת ואקום לאחר השימוש.
  4. כבה את המפוח באמצעות המסך הראשי בעת טיפול אמינים, פוספינים, או כל נדיפים אחרים, שכן הם יכולים לפגוע זרזים.
  5. שמור יומן של כל פעילות תא הכפפות כולל תחזוקה המבוצעת על תא הכפפות.
  6. לתחזוקה (החלפת שמן משאבת ואקום, התחדשות של מערכת טיהור) על לוח זמנים קבוע.

תא כפפות הוא מכשיר חשוב המשמש במעבדות מחקר ובתעשייה לעבודה עם תרכובות רגישות לאוויר ומים, וחומרים רדיואקטיביים וביו-אזריים.

תא כפפות מספק סביבה מבודדת וסגורה עם אווירה אינרטית.

הכפפות משמשות לעבודה עם הכימיקלים והמכשירים בתוך הקופסה ומאפשרים טיפול בחומרים רגישים מאוד, מה שלא תמיד אפשרי עם קו שלנק.

וידאו זה ימחיש כיצד פועלת תא כפפות וכיצד לנהל בבטחה את השימוש בכימיקלים, ממיסים ופסולת בתוך הקופסה.

האטמוספירה האינרסת בתוך תא הכפפות נוצרת על ידי מערכת מחזור סגורה באמצעות מפוח, שזיף ומערכת טיהור גז. מטהר מבטיח כי רמות המים והחמצן נשמרים מתחת 1 ppm על ידי הפצת האטמוספירה. הנחושת המכילה זרז הנמצא בטהרן ממירה חמצן תחמוצת נחושת. בעוד מסננת מולקולרית משמשים לספיגה והסרה של מולקולות המים.

יתר על כן, משאבות ואקום וגז אינרטי להבטיח כי לא זיהום הוא הציג בעת העברת כימיקלים או מכשירים דרך antechamber לתוך תיבת הכפפות.

כדי להכניס חומרים וחפצים לתא הכפפות, בדוק תחילה אם שתי הדלתות של האנטקמבר סגורות. מלא את התא עם חנקן על ידי הפיכת השסתום למילוי, אם התא הוא בתחילה תחת ואקום.

פתח את הדלת החיצונית, והעביר את האובייקט הרצוי בתא, הקפד להחליק את המגש עמוק ככל האפשר כדי להקל על להגיע מתוך תיבת הכפפות. ואז לסגור את דלת antechamber החיצוני בזהירות ולהפוך את השסתום להתפנות.

המתן עד שהלחץ יגיע לרמת ואקום מקובלת ולאחר מכן להפוך את השסתום למילוי מחדש, כך התא יהיה מטוהר עם חנקן ללחץ אטמוספרי נורמלי.

ללבוש כותנה או כפפות ניטריל ולהיכנס הכפפות של תא הכפפות לאט. היזהר בעת החדרת ידיים לתוך הכפפות, כי תנועה פתאומית מדי יכול לגרום לשינוי לחץ מהיר המוביל דליפת אוויר מבחוץ בתוך התיבה דרך כל נקבוביות מיקרו. כמו כן, ללבוש כפפות ניטריל מעל כפפות תא הכפפות כדי להגן עליהם מפני ממיסים וכימיקלים.

עכשיו לפתוח את הדלת הפנימית לתא הכפפות ולהסיר את האובייקטים מן antechamber ולהניח אותם במקום בטוח בתא הכפפות, ולאחר מכן מיד לסגור את הדלת.

עם שתי הדלתות סגורות, להפוך את השסתום לוואקום, שהוא מיקום ברירת המחדל של antechamber כאשר לא בשימוש.

לתייג ולאחסן כל כימיקלים מסונתזים במיקום מתאים בתוך תא הכפפות. הסר אובייקטים אחרים ברגע שתסיים ותנקה את האזור.

תמיד לוודא כי כל הכימיקלים והמכלים אטומים כראוי לפני ההעברה. ודא שהאנטקמבר מלא בחנקן לפני הוצאת החומרים שלך. אם אינך בטוח, חזור על מחזור הפינוי-טיהור שלוש פעמים.

פתחו את הדלת הפנימית, הניחו את החפצים בתוך האנטקמבר וסגרו את הדלת. לאחר מכן, פתח את הדלת החיצונית והסר את החפצים שלך. סגור את הדלת וסובב את השסתום כדי לפנות ולהשאיר אותו במצב ברירת מחדל זה.

שמירה על האווירה האי-א-פעילה של תא הכפפות חיונית לסביבת עבודה בטוחה. לכן טיפול מיוחד של כימיקלים, ממסים, וציוד צריך להיות סמוך ובטוח.

הקפד תמיד להעביר רק חפצים יבשים ריאגנטים לתוך תא הכפפות כדי לשמור על האטמוספירה אינרטית ורמות נמוכות של חמצן ומים.

כימיקלים, כולל ממיסים, צריכים להיות יבשים ומנודים. השתמש בבקבוק חדש של הכימיקל הרצוי כדי למנוע כימיקלים המכילים כמות גבוהה יותר של מזהמים נספגים מהאוויר.

כימיקלים נדיפים מסוימים כגון תיולים, אמינים או הלוגנים יכולים להרעיל את הזרז מה שהופך אותו לפחות יעיל. לכן להשתמש בקו Schlenk עבור תרכובות כאלה, אם אפשר. כבה את המפוח, אם יש להשתמש בתא הכפפות, כדי למזער את הרעלת הזרז.

יתר על כן, להימנע החדרת פתרונות מימיים ואלכוהול לתוך תא הכפפות כדי לשמור על רמות נמוכות של מים וחמצן.

השתמש רק בכמות הנדרשת של ריאגנטים ולעולם אל תעביר בקבוקי ריאגנט מלאים לתא הכפפות, אלא אם כן ריאגנטים אלה יאוחסנו לצמיתות בתיבה. בקבוקונים יכולים לשמש להעברת מוצקים ונוזלים לא נדיפים בתוך תא הכפפות.

כל הריאגנטים צריכים לעבור את מחזור הפינוי-טיהור, ולכן עוטפים את החלק העליון של הבקבוקונים עם מגבוני מעבדה ומאובטחים עם גומייה.

בנוסף, כלי זכוכית צריכים להתפנות לפני הכניסה לאנטקמבר כדי למנוע פיצוצים בשל הפרש הלחץ. וחפצים חדים כגון מחטים וסכיני גילוח צריכים להיות מטופלים בזהירות נוספת כדי למנוע ניקוב הכפפות של תא הכפפות.

פעם אחת בתא הכפפות, בקבוקים ממסים וכימיים תמיד צריך להיות capped ולהניח בחזרה במיקום המתאים לאחסון. יש לנגב מיד את השפכים ולספוג סופגים כגון מגבוני מעבדה הוסרו כדי למנוע נזק לכפפות מאדים.

תייגו כראוי את כל מיכלי הפסולת הייעודיים בתוך תא הכפפות. בקבוקי פסולת נוזלית חייבים להיות מכוסים בכל עת ומחטים מסוחזרות לאחר השימוש לפני להיפטר מהם, ובמקרה של לשפוך כל חומר ניקוי צריך להיות מסולק בפסולת מוצקה.

אם מיכל הפסולת מלא, מעבירים אותו מתא הכפפות ונפטרים מהפסולת כראוי בפסולת המעבדה. החלף את מיכל הפסולת בתא הכפפות מיד.

תחזוקה צריכה להתבצע כדי להבטיח אריכות ימים של תא הכפפות. באופן קבוע לשנות את שמן משאבת ואקום, 5% מימן בחנקן וחימום כדי להפחית את תחמוצת הנחושת שנוצרה.

יתר על כן, ודא שהתאים תמיד נשארים תחת ואקום.

הרגע צפית בהקדמה של ג'וב לעבודה עם תא כפפות. כעת עליך להבין כיצד פועלת תא כפפות, כיצד להעביר בבטחה חפצים בתוך הקופסה ומחוצה לה, וכיצד לטפל בכימיקלים, ממיסים ופסולת. תודה שצפיתם!

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Applications and Summary

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

תיבות כפפות הן למעשה מכשירים במעבדת המחקר למניפולציה של כימיקלים רגישים לאוויר ומים שלא עובדים איתם בקלות על קו שלנק. תיבות כפפות שימושיות במיוחד להעברת כימיקלים לכלים שאינם עולים בקנה אחד עם מכלולי קו שלנק. הפעולה התקין, משק הבית התקין ותחזוקת תא הכפפות במעבדה מבטיחים שניתן יהיה לבצע ניסויים רגישים ללא חשיפה לחמצן ומים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

References

  1. Ashby and R. D. Schwartz J. Chem. Educ., 1974, 51 (1), p 65
  2. Glovebox Use Guidelines, University of Houston, 2009.
  3. Standard Operating Procedures, Bartlett Group, University of Michigan, 2016.

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter