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Utilisation de la boîte à gants

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Lab Safety

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Operating the Glovebox

6.1: Proper Personal Protective Equipment

6.16: Decontamination for Laboratory Biosafety

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07:57 min

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April 30, 2023

Overview

Robert M Rioux, Ajay Sathe, Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA

une boîte à gants est un boîtier isolé qui est conçu pour maintenir une atmosphère inerte. La manipulation de produits chimiques ou des appareils se faite via l’utilisation de gants, qui permettent l’opération tout en conservant une atmosphère inerte. Une pression positive est utilisée pour compenser les éventuelles fuites passives. Les objets peuvent être transférées dans et hors de la boîte à l’aide d’une antichambre qui agit comme un SAS de décompression entre le boîtier et l’extérieur ambiance ¹. Une boîte à gants peut avoir plusieurs paires de gants qui lui sont associés selon la taille de la boîte.

Principles

la boîte à gants fonctionne en contenant une boucle de circulation fermée qui utilise un ventilateur, la plomberie et un épurateur pour maintenir H ₂ O et O ₂ niveaux inférieurs à 1 ppm. L’atmosphère est purifié par une circulation d’air à travers un lit de catalyseur pour enlever l’humidité et l’oxygène. Les catalyseurs sont des particules basés en cuivre pour enlever O ₂ et tamis moléculaires pour supprimer H ₂ O. Après une utilisation de 3 à 6 mois, les catalyseurs ont besoin d’être régénéré en isolant les catalyseurs de la boîte à gants et en les exposant sous 5 % H ₂ N ₂ et chauffage pour réduire l’oxyde de cuivre formé de cuivre métallique. Certains produits chimiques volatils tels que les composés halogénés et fortement coordination espèces (thiols) devraient être exclues de la boîte à gants, parce qu’ils ont une forte propension à empoisonner les catalyseurs. Au lieu de cela, les expériences impliquant ces types de produits chimiques devraient être menées dans une ligne de Schlenk.

formation initiale et le bon fonctionnement sont importantes pour l’utilisation sécuritaire de la boîte à gants. Tous les produits chimiques doivent être dégazées et séchés avant d’être placé dans la boîte à gants. Les récipients en verre ou des flacons doivent être évacués avant la mise en place dans l’antichambre pour éviter l’explosion en raison de la différence de pression. Remoulages soigneusement les spécimens et d’éviter si possible lorsque vous travaillez avec la boîte à gants pour éviter tout dommage possible au gant. En outre, gants en nitrile secondaire doivent être portés pour protéger le gant lorsque vous travaillez avec des solvants. Acétone, les alcools et les solutions aqueuses ne devraient pas être utilisés dans la boîte à gants afin de s’assurer que l’environnement de la boîte à gants est libre de H ₂ O et O ₂, qui peut aider à protéger le gant sur sa durée de vie. Par rapport à la boîte à gants, il y a moins d’exigences concernant l’admissibilité des échantillons pour la ligne de Schlenk. Cependant, il y a autres inquiétudes quand à l’aide de la ligne de schlenk, comme par exemple assurer la verrerie n’est pas fissuré, la possibilité de surpression de la ligne de schlenk de verre et l’utilisation de l’azote liquide dans le piège de la pompe pourrait conduire à la condensation éventuelle de oxygène, si une fuite existe dans la ligne de schlenk.

Procedure

1. transférer les objets dans la boîte à gants

fais bien sûr les deux portes sont fermées (cela devrait être la position par défaut). Si la chambre est sous vide, remplissez-le avec de l’azote en tournant la valve pour pourvoir.
Ouvrir la porte extérieure et le transfert de l’objet dans la chambre. Faites glisser l’objet aussi profondément que possible, ce qui rend plus facile de rejoindre à l’intérieur de la boîte à gants. Fermez la porte isoler l’antichambre de l’environnement ambiant. FAIRE plus serrer la porte, seulement un quart de tour plus loin.
Une fois que les portes sont fermées, tourner le robinet pour évacuer la chambre et attendre que la pression est à un niveau acceptable de vide. Puis remplir la chambre avec de l’azote, en tournant la valve de remplissage. Répéter ce cycle au moins 3 fois.
Une fois que les cycles de purge et d’évacuation sont complétés, remplir la chambre avec de l’azote et ouvrez la porte intérieure de la boîte à gants. Supprimer l’objet de l’antichambre et la placer dans un endroit sûr dans la boîte à gants. Fermer rapidement la porte de l’antichambre.
Avec les portes fermées, tournez la valve sur l’antichambre de l’aspirateur et le laisser là. Il s’agit de la position par défaut de l’antichambre quand pas en service.

2. Transférer des objets de la boîte à gants

Assurez-vous que l’antichambre est remplie avec de l’azote. Si vous doutez de l’état de la chambre, évacuer et remplissez la cuve avec de l’azote au moins 3 fois.
Ouvrir la porte intérieure et transférer l’objet dans la chambre. Si l’objet contient des produits chimiques, assurez-vous que c’est bien étanche. Puis fermez la porte intérieure pour l’antichambre.
Ouvrir la porte extérieure et retirer l’ou les objets.
Fermer la porte extérieure et la vanne d’évacuation. La condition par défaut pour l’antichambre doit être sous vide.

3. Produits chimiques et appareil

Assurez-vous que tous les appareils que vous transférez dans la boîte à gants sont secs.
Tout produit chimique qui est pris dans la boîte à gants doit être sec et désoxygéné. Il est préférable d’utiliser des solvants DriSolv. Si ils n’existaient pas, il préfère utiliser des bouteilles de solvants qui n’ont pas été ouverts à l’extérieur de la boîte à gants.
Prendre seulement la quantité nécessaire de produits chimiques dans la boîte à gants, réactif complet bouteilles ne doivent pas être prises (sauf si le réactif doit être conservé en permanence dans la zone).
Flacons de 20 mL utilisation de transférer des solides et des liquides non volatile. Envelopper le haut du flacon avec les lingettes de lab et utilisez un élastique pour maintenir la lingette en place. Cela permet à l’air au-dessus du solide/liquide devant être évacuées.
Pendant le transfert des liquides volatils, utiliser des flacons téflon avec bouchon en.
Soyez extrêmement prudent lorsque vous utilisez des aiguilles et des lames dans la boîte à gants. Les gants sont extrêmement délicates et toute ponction peut compromettre l’atmosphère dans la boîte de.
Une fois que vous avez terminé votre travail, retirez rapidement tous les appareils et nettoyez la zone.
Stocker des produits chimiques qui ont été synthétisés dans un endroit approprié dans la boîte et l’étiquette appropriée.
Informer la personne responsable de la zone si aucun des consommables dédiés à la boîte à gants sont faibles.

4. Solvants

tandis que prenant dans des solvants, veillez à bien utiliser les ballons fond rond avec bouchon en téflon utilisation seulement sécher désoxygénés solvants d’alambics solvants ou comme commandé auprès de fournisseurs de produits chimiques.
Toutes les bouteilles de solvants stockés dans la boîte devraient être plafonnés à tout moment.
Vapeurs de solvants peuvent endommager les gants, et donc les renversements de solvants doivent être rapidement essuyées avec lingettes lab et puis supprimés car les vapeurs de solvants volatils restera.
Replacer les bouteilles de solvants à l’emplacement approprié une fois que vous avez fini d’utiliser eux.

5. Élimination des déchets

éliminer les déchets dans des béchers de déchets correctement étiquetées.
Recap des aiguilles après usage avant de les stocker.
Si la poubelle est pleine, après l’utilisation, sortir de la boîte et disposer correctement dans les déchets de laboratoire et rapidement remplacer le conteneur de déchets dans la boîte à gants.
Nettoyer les renversements sur la boîte à gants étage et dispose des déchets dans les poubelles de MISC..
Le flacon de liquide des déchets devrait être couverte en permanence.

6. Conseils généraux

ne pas insérer/retirer vos mains contre les gants rapidement. Faire rapidement provoquera un changement brusque de la pression dans la boîte, qui peut conduire à l’air ambiant de l’environnement extérieur, accès à la boîte à gants à travers n’importe quel micro pores sur les gants.
Soyez extrêmement prudent lorsque vous utilisez des aiguilles et des lames dans la boîte à gants. Les gants sont extrêmement délicates et toute ponction peut compromettre l’atmosphère dans la boîte de.
S’assurer que les chambres sont toujours laissés sous vide après utilisation.
Arrête le ventilateur à l’aide de l’écran principal lors de la manipulation des amines, phosphines ou tout autres éléments volatils, car ils peuvent endommager les catalyseurs.
Tenir un journal de bord de toutes les activités de la boîte à gants dont l’entretien effectué sur la boîte à gants.
Effectuer sur une base régulière d’entretien (changement d’huile pompe à vide, régénération du système de purification).

une boîte à gants est un dispositif important utilisé dans les laboratoires de recherche et de l’industrie de travailler avec air et l’eau des composés sensibles et les matières radioactives et de matières infectieuses.

Une boîte à gants offre un environnement isolé et fermé avec une atmosphère inerte.

Les gants servent à travailler avec les produits chimiques et des instruments à l’intérieur de la boîte permettant la manipulation de matières très sensibles, qui n’est pas toujours possible avec une ligne de Schlenk.

Cette vidéo illustreront comment fonctionne une boîte à gants et comment gérer l’utilisation de produits chimiques, solvants, et de déchets à l’intérieur de la zone en toute sécurité.

l’atmosphère inerte à l’intérieur d’une boîte à gants est établi par un système de circulation fermé à l’aide d’un ventilateur, le rejet de boue et un système de purification de gaz. Le purificateur veille à ce que les niveaux d’eau et en oxygène restent inférieurs à 1 ppm en faisant circuler de l’atmosphère. Le catalyseur contenant cuivre présent dans le purificateur convertit l’oxygène à l’oxyde de cuivre. Alors que les tamis moléculaires sont utilisés pour absorber et éliminer les molécules d’eau.

En outre, pompes à vide et gaz inerte s’assurer qu’aucune contamination n’est introduite lors du passage de produits chimiques ou des instruments par l’intermédiaire de l’antichambre dans la boîte à gants.

D’introduire des matériaux et objets dans la boîte à gants, vérifiez d’abord si les deux portes de l’antichambre sont fermés. Remplir la chambre avec de l’azote en tournant le robinet pour remplir, si la chambre est initialement sous vide.

Ouvrir la porte extérieure et transférer l’objet souhaité dans la chambre, en veillant à glisser le plateau aussi profondément que possible afin de faciliter le plus facilement accessible depuis l’intérieur de la boîte à gants. Fermer la porte de l’antichambre extérieur soigneusement, puis tourner la soupape d’évacuation.

Attendre que la pression atteint un niveau acceptable de vide et puis tourner le robinet pour le remplir, donc la chambre sera purgée à l’azote à la pression atmosphérique normale.

Usure coton ou nitrile gants et entrer lentement dans les gants de la boîte à gants. Soyez prudent lorsque vous insérez des mains dans les gants, car un mouvement trop brusque peut provoquer un changement de pression rapide menant aux fuites d’extérieur à l’intérieur de la boîte à travers n’importe quel micro pores d’air. En outre, porter des gants de nitrile sur les gants de la boîte à gants pour se protéger contre les solvants et produits chimiques.

Maintenant, ouvrez la porte intérieure de la boîte à gants et supprimer les objets de l’antichambre et placez-les dans un endroit sûr dans la boîte à gants, puis rapidement fermer la porte.

Avec les deux portes fermées, tournez la vanne à vide, qui est la position par défaut de l’antichambre quand pas en service.

Label et magasin tout synthétisé des produits chimiques dans un endroit approprié dans la boîte à gants. Supprimer tous les autres objets dès que vous avez terminé et nettoyez la zone.

Toujours s’assurer que tous les produits chimiques et contenants sont correctement scellés avant le transfert. Assurez-vous que l’antichambre est remplie d’azote avant d’éjecter votre matériel. Si vous ne savez pas, répétez le cycle d’évacuation-purge trois fois.

Ouvrir la porte intérieure, placer les objets à l’intérieur de l’antichambre et fermer la porte. Ensuite, ouvrir la porte extérieure et retirer vos objets. Fermer la porte et tournez la valve pour évacuer et sortir à cette condition par défaut.

maintenant atmosphère inerte de la boîte à gants est indispensable pour un environnement de travail sûr. C’est pourquoi un traitement spécial des produits chimiques, solvants et l’équipement doit être assurée.

Veillez à toujours transférer uniquement les objets secs et les réactifs dans la boîte à gants pour maintenir l’atmosphère inerte et faibles niveaux d’oxygène et d’eau.

Produits chimiques, y compris les solvants doivent être secs et désoxygéné. Utiliser une nouvelle bouteille de produit chimique souhaitée afin d’éviter les produits chimiques contenant une plus grande quantité de contaminants absorbés de l’air.

Certains produits chimiques volatils comme les thiols, amines ou halogènes peuvent empoisonner le catalyseur rendant moins efficace. Par conséquent utiliser une ligne de Schlenk composés comme ceux-ci, si possible. Arrête le ventilateur, si une boîte à gants doit être utilisée, pour réduire au minimum l’empoisonnement du catalyseur.

En outre, éviter d’introduire des solutions aqueuses et alcools dans la boîte à gants pour maintenir de faibles niveaux d’eau et en oxygène.

Utiliser seulement la quantité nécessaire de réactifs et ne jamais transférer des flacons de réactifs complet dans la boîte à gants, à moins que ces réactifs seront définitivement stockés dans la boîte. Flacons peuvent être utilisés pour le transfert de matières solides et liquides non volatiles à l’intérieur de la boîte à gants.

Tous les réactifs doivent subir le cycle de purge à l’évacuation, donc envelopper le haut du flacon avec les lingettes de lab et fixer avec un élastique.

En outre, les récipients en verre doivent être évacués avant l’insertion dans l’antichambre pour prévenir les explosions en raison de la différence de pression. Et des objets pointus tels que les aiguilles et les lames de rasoir doit être manipulés avec extra attention à ne pas percer les gants de la boîte à gants.

Une fois dans chaque gant bouteilles boîte, solvants et produits chimiques devraient toujours être plafonnés et remis à l’endroit approprié pour le stockage. Déversements doivent être rapidement essuyées et absorbants tels que laboratoire lingettes enlevée pour éviter tout dommage aux gants de vapeurs.

à juste titre étiquette tous désignés conteneurs à déchets à l’intérieur de la boîte à gants. Bouteilles de déchets liquides doivent être plafonnés en permanence et aiguilles il est rebouché après utilisation avant de vous débarrasser d’eux et en cas de déversement tout nettoyer les matériaux doivent être jetés dans les déchets solides.

Si la poubelle est pleine, les transférer hors de la boîte à gants et éliminer des déchets appropriée dans les déchets de laboratoire. Remplacez la poubelle dans la boîte à gants rapidement.

Entretien devrait être fait pour assurer la longévité de la boîte à gants. Changer régulièrement l’huile pompe à vide, l’hydrogène de 5 % d’azote et de chauffage pour réduire l’oxyde de cuivre formé.

En outre, assurez-vous que les chambres sont toujours laissés sous vide.

vous avez regardé juste introduction de JoVE de travailler avec une boîte à gants. Vous devez maintenant comprendre comment fonctionne une boîte à gants, comment transférer des objets à l’intérieur et hors des sentiers battus en toute sécurité et comment gérer les produits chimiques, solvants et déchets. Merci de regarder !

Applications and Summary

boîtes à gants sont essentiellement des dispositifs dans le laboratoire de recherche pour la manipulation de produits chimiques sensibles air et l’eau ne sont pas facilement côtoyé sur une ligne de Schlenk. Boîtes à gants sont particulièrement utiles pour le transfert de produits chimiques dans les vaisseaux qui sont incompatibles avec les assemblées de Schlenk ligne. Le bon fonctionnement, bon entretien et maintenance d’une boîte à gants de laboratoire s’assurer que des expériences sensibles peuvent être effectuées sans exposition à l’oxygène et l’eau.

References

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

Transcript

A glove box is an important device used in research laboratories and industry to work with air- and water sensitive compounds, and radioactive and biohazardous materials.

A glove box provides an isolated and enclosed environment with an inert atmosphere.

The gloves are used to work with the chemicals and instruments inside the box allowing for handling of very sensitive materials, which is not always possible with a Schlenk line.

This video will illustrate how a glove box works and how to safely manage the use of chemicals, solvents, and waste inside the box.

The inert atmosphere inside a glove box is established by a closed circulating system using a blower, pluming, and a gas purification system. The purifier ensures that the water and oxygen levels are kept below 1 ppm by circulating the atmosphere. The copper containing catalyst present in the purifier converts oxygen to copper oxide. While molecular sieves are used to absorb and remove the water molecules.

Furthermore, vacuum pumps and inert gas ensure that no contamination is introduced when passing chemicals or instruments through the antechamber into the glove box.

To introduce materials and objects into the glove box, first check if both doors of the antechamber are closed. Fill the chamber with nitrogen by turning the valve to fill, if the chamber is initially under vacuum.

Open the outer door, and transfer the desired object in the chamber, making sure to slide the tray as deep as possible to facilitate easier reach from the inside of the glove box. Then close the outer antechamber door carefully and turn the valve to evacuate.

Wait until the pressure reaches an acceptable vacuum level and then turn the valve to refill, so the chamber will be purged with nitrogen to normal atmospheric pressure.

Wear cotton or nitrile gloves and enter the gloves of the glove box slowly. Be careful when inserting hands into the gloves, because a too sudden movement can cause a rapid pressure change leading to air leakage from outside inside the box through any micro pores. Also, wear nitrile gloves over the glove box gloves to protect them against solvents and chemicals.

Now open the inner door to the glove box and remove the objects from the antechamber and place them in a safe location in the glove box, then promptly close the door.

With both doors closed, turn the valve to vacuum, which is the default position of the antechamber when not in use.

Label and store any synthesized chemicals in an appropriate location within the glove box. Remove any other objects as soon as you are done and clean the area.

Always make sure that all chemicals and containers are properly sealed before the transfer. Make sure the antechamber is filled with nitrogen before ejecting your materials. If you are unsure, repeat the evacuation-purging cycle three times.

Open the inner door, place the objects inside the antechamber, and close the door. Then, open the outer door and remove your objects. Close the door and turn the valve to evacuate and leave it at this default condition.

Maintaining the glove box’s inert atmosphere is essential for a safe working environment. Therefore special handling of chemicals, solvents, and equipment has to be assured.

Make sure to always transfer only dry objects and reagents into the glove box to maintain the inert atmosphere and low levels of oxygen and water.

Chemicals, including solvents, have to be dry and deoxygenated. Use a new bottle of the desired chemical to avoid chemicals containing a higher amount of contaminants absorbed from the air.

Certain volatile chemicals such as thiols, amines, or halogens can poison the catalyst making it less efficient. Therefore use a Schlenk line for compounds like these, if possible. Shut off the blower, if a glove box has to be used, to minimize catalyst poisoning.

Furthermore, avoid introducing aqueous solutions and alcohols into the glove box to maintain low levels of water and oxygen.

Use only the required amount of reagents and never transfer full reagent bottles into the glove box, unless these reagents will be permanently stored in the box. Vials can be used for the transfer of solids and non-volatile liquids inside the glove box.

All reagents need to undergo the evacuation-purging cycle, therefore wrap the top of the vials with lab wipes and secure with a rubber band.

Additionally, glass vessels need to be evacuated before insertion into the antechamber to prevent explosions due to the pressure difference. And sharp objects such as needles and razor blades should be handled with extra care to avoid puncturing the gloves of the glove box.

Once in the glove box, solvent and chemical bottles should always be capped and placed back in the appropriate location for storage. Spills must be promptly wiped off and absorbents such as lab wipes removed to avoid damage to the gloves from vapors.

Properly label all designated waste containers inside the glove box. Liquid waste bottles must be capped at all times and needles recapped after use before disposing of them, and in case of a spill any clean up material should be disposed in the solid waste.

If the waste container is full, transfer it out of the glove box and dispose of the waste appropriately in the laboratory waste. Replace the waste container in the glove box promptly.

Maintenance should be performed to ensure longevity of the glove box. Regularly change the vacuum pump oil, 5% hydrogen in nitrogen and heating to reduce the formed copper oxide.

Furthermore, make sure the chambers are always left under vacuum.

You’ve just watched JoVE’s introduction to working with a glove box. You should now understand how a glove box operates, how to safely transfer objects inside and outside the box, and how to handle chemicals, solvents, and waste. Thanks for watching!

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