Modern deneysel araştırmalarda, birçok kimyasal reaksiyon, malzeme hazırlama ve numune işleme prosedürü, su, oksijen, toz veya belirli inert gaz atmosferlerinden arınmış olmak gibi çevre için son derece katı gerekliliklere sahiptir.Oeldiven kutusu, bir olarakDış çevresel etkenleri etkili bir şekilde izole edebilen deneysel bir cihaz olan bu cihaz, kimya, malzeme bilimi, elektronik ve biyomedikal gibi alanlarda vazgeçilmez bir temel araç haline gelmiştir.eldiven kutusu araştırmacılara kontrol edilebilir kapalı bir çalışma alanı sağlayarak, deneylerin önceden belirlenmiş çevre koşullarında hassas bir şekilde gerçekleştirilmesini sağlar ve deneysel araştırmaların sınırlarını önemli ölçüde genişletir.
Eldiven kutusunun temel yapısı
Çekirdek işleviEldiven bölmesinin temel amacı, belirli bir iç ortam yaratmak ve sürdürmektir. Yapısal tasarımı bu hedefe odaklıdır ve temel olarak aşağıdaki temel bileşenlerden oluşur:
Kutu, genellikle eldiven kutusunun temel çalışma alanıdır.Paslanmaz çelikten yapılmış olup yüksek mukavemet, korozyon direnci ve mükemmel hava geçirmezlik özelliklerine sahiptir. Kutunun boyutu, deneysel gereksinimlere göre belirlenir. Küçük eldiven kutuları küçük numunelerin işlenmesi için kullanılabilirken, büyük kutular karmaşık deneysel kurulumlara uygundur. Kutu duvarlarına, genellikle polikarbonat veya temperli camdan yapılmış şeffaf gözlem pencereleri yerleştirilmiştir. Bu pencereler, operatörlerin kutu içindeki olası basınç değişikliklerine karşı koyarken iç işlemleri net bir şekilde gözlemlemelerini sağlar.
Transfer odası, kutuyu dış dünyayla bağlayan ve kutunun iç ortamını bozmadan numune, reaktif veya deney ekipmanı aktarmak için kullanılan anahtar geçiş noktasıdır. Transfer odası genellikle silindirik veya kare şeklindedir ve her iki ucunda kutunun içine ve dışına bağlanan kapalı kapılar bulunur. Eşyaları transfer ederken, önce eşyaları transfer odasına yerleştirin ve dış kapıyı kapatın. Ardından, vakumlama, inert gazlarla doldurma vb. işlemlerle odanın iç ve dış ortamları dengelenir ve iç kapı açılarak eşyalar kutuya, kutudan kutuya taşınır. Bazı gelişmiş transfer odalarında ayrıca özel numune transfer ihtiyaçlarını karşılamak için ısıtma ve soğutma fonksiyonları da bulunur.
Ameliyat eldivenleri, operatör ile eldiven kutusunun iç ortamı arasında bir köprü görevi görür. Genellikle nitril kauçuk, kloropren kauçuk veya flor kauçuk gibi kimyasal korozyona dayanıklı ve iyi esnekliğe sahip malzemelerden üretilirler. Eldivenler, operatörün ellerinin çeşitli işlemler için eldiven kutusuna esnek bir şekilde girmesini sağlarken, eldiven kutusundan gaz sızıntısını ve dışarıdan gelen gazların içeri girmesini önleyen özel flanş arayüzleri aracılığıyla eldiven kutusuna sızdırmaz şekilde bağlanmıştır. Eldivenlerin boyutu ve kalınlığı, operasyonel gereksinimlere göre seçilebilir. Bazı eldivenler ayrıca aşınma önleyici, yüksek sıcaklık dayanımı ve düşük sıcaklık dayanımı özelliklerine sahiptir.
Eldiven kutusunun çalışma prensibi
Eldiven kutusunun temel çalışma prensibi, gaz kontrolü ve saflaştırması yoluyla kapalı bir alanda belirli bir gaz ortamı oluşturmak ve sürdürmektir. Aynı zamanda, numunelerin güvenli bir şekilde aktarılmasını ve çalıştırılmasını sağlar.
Öncelikle, eldiven kutusunun başlangıç ortamı, inert gazlarla (azot, argon gibi) değiştirilerek oluşturulmalıdır. Ekipman çalıştırıldığında, kutu ve geçiş bölmesi, içindeki havayı (oksijen, nem vb. içeren) uzaklaştırmak için belirli bir vakum seviyesine kadar boşaltılır ve ardından ayarlanan basınca inert gaz verilir. Bu vakumlama-gaz doldurma işleminin, kutunun içindeki havanın tamamen yenilenmesini ve oksijen ve nem konsantrasyonlarının gerekli seviyeye (genellikle 1 ppm'nin altına) düşürülmesini sağlamak için birkaç kez tekrarlanması gerekebilir.
Deney sırasında gaz arıtma sistemi sürekli çalışır. Kutunun içindeki gaz, sirkülasyon fanı tarafından tahrik edilen arıtma kolonundan geçer. Gaz moleküler elekten geçerken nem emilir; oksijen gidericiden geçerken oksijen, oksijen gidericiyle kimyasal reaksiyona girer (bakır bazlı oksijen gidericilerin oksijenle reaksiyona girerek bakır oksit oluşturması gibi) ve uzaklaştırılır; organik uçucu maddeler varsa, aktif karbon bunları emer. Arıtılmış gaz, kapalı bir döngü oluşturmak üzere kutuya geri döner ve nem ve oksijen gibi safsızlıkların konsantrasyonunu uzun süre son derece düşük seviyelerde tutar.
Geçiş odasının çalışma prensibi basınç dengesi ve gaz değişimine dayanır. Numunenin kutuya aktarılması gerektiğinde, geçiş odasının dış kapağı açılır, numune içeriye yerleştirilir ve dış kapak kapatılır. Ardından, iç havayı boşaltmak için geçiş odası boşaltılır ve kutuyla basınç dengesi sağlamak için inert gaz verilir. Son olarak, iç kapak açılır ve numune kutuya taşınır. Tersi durumda, numuneyi çıkarırken, numune geçiş odasına yerleştirilir, iç kapak kapatılır, geçiş odası boşaltılır ve ardından hava (veya gerektiğinde başka gazlar) verilir ve numuneyi çıkarmak için dış kapak açılır. Bu işlem, numune aktarımı sırasında kutunun içindeki inert gaz ortamının dış hava tarafından bozulmamasını sağlar.
Eldiven kutularının sınıflandırılması
Eldiven kutuları, farklı sınıflandırma kriterlerine göre çeşitli tiplere ayrılabilir ve her birinin kendine özgü tasarımı ve uygulanabilir senaryoları vardır.
İç gaz ortamına göre eldiven kutuları, inert gaz eldiven kutuları ve anaerobik eldiven kutuları olarak sınıflandırılabilir. İnert gaz eldiven kutuları, esas olarak inert gaz ortamını korumak için kullanılır ve metal organik bileşiklerinin sentezi ve lityum pil malzemelerinin hazırlanması gibi oksijen ve neme duyarlı deneyler için uygundur. Yaygın olarak kullanılan inert gazlar argon veya azottur. Anaerobik eldiven kutuları, özellikle anaerobik bir ortam oluşturmak için tasarlanmıştır ve genellikle anaerobik mikrobiyal kültürleme ve biyolojik malzeme bozunmasının deneysel gereksinimlerini karşılamak için karbondioksit konsantrasyonunu kontrol eder. Anaerobik eldiven kutularındaki iç gaz çoğunlukla azot, hidrojen ve karbondioksit karışımıdır (hidrojen, artık oksijeni gidermek için kullanılır).
Yapısal formlarına göre eldiven kutuları, tek bölmeli eldiven kutuları, çift bölmeli eldiven kutuları ve çok bölmeli eldiven kutuları olarak sınıflandırılabilir. Tek bölmeli eldiven kutuları, yalnızca bir ana kutu ve bir geçiş kutusundan oluşan basit bir yapıya sahiptir ve küçük ölçekli deneyler veya numune işleme için uygundur. Çift bölmeli eldiven kutuları, sırasıyla numunelerin yerleştirilmesi ve çıkarılması için kullanılabilen bir ana kutu ve iki geçiş kutusu içerir, bu da operasyonel verimliliği artırır ve çapraz kontaminasyonu önler ve orta ölçekli deneysel işlemler için uygundur. Çok bölmeli eldiven kutuları, birden fazla ana kutu ve geçiş kutusundan oluşur ve bölmeler birbirine bağlanabilir veya bağımsız olarak kontrol edilebilir, karmaşık çok adımlı deneyler veya yarı iletken malzemelerin sürekli hazırlama süreci gibi entegre üretim hatları için uygundur.
Eldiven kutularının uygulamaları
İç ortamı hassas bir şekilde kontrol etme kabiliyetine sahip olan eldiven kutuları, çeşitli bilimsel araştırmalarda ve endüstriyel alanlarda önemli bir rol oynamaktadır.
Kimyasal sentez alanında, birçok hassas bileşik sıkı bir aseptik ve oksijensiz ortam gerektirir. Eldivenli bölmeler ideal bir çalışma platformu haline gelir. Örneğin, organik metal bileşikleri (Grignard reaktifleri, organik lityum reaktifleri gibi) suya ve oksijene karşı son derece hassastır. Havada hızla ayrışırlar, ancak bir eldivenli bölmede araştırmacılar tartım, çözünme ve reaksiyon işlemlerini güvenli bir şekilde gerçekleştirebilir, böylece reaksiyon verimini ve ürün saflığını artırabilirler. Ayrıca, koordinasyon kimyası ve katalitik reaksiyon araştırmalarında eldivenli bölmeler, reaksiyon sistemine yabancı gazların karışmasını önleyerek deneysel sonuçların doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini sağlar.
Eldiven Kutularının Doğru Kullanımı ve Bakımı
Eldiven kutularının doğru kullanımı ve bakımı, istikrarlı performanslarını sağlamak ve kullanım ömürlerini uzatmak için çok önemlidir.
Kullanmadan önce kapsamlı bir inceleme gereklidir. İlk olarak, eldivenlerin contasında herhangi bir hasar, çatlak veya gevşeklik olup olmadığını kontrol edin. Bu, eldivenleri şişirerek ve herhangi bir sızıntı olup olmadığını gözlemleyerek doğrulanabilir. İkinci olarak, gaz boru hatlarının bağlantılarını ve vanaların çalışmasını kontrol edin. Ardından, gaz arıtma sistemindeki arıtma malzemelerinin etkili olup olmadığını (örneğin, moleküler elek aktivitesini kaybetmiş veya deoksidan arızalanmış olabilir) kontrol edin. Gerekirse değiştirin. Son olarak, oksijen ve nem dedektörlerinin doğru bir şekilde kalibre edildiğinden emin olmak için kontrol sisteminin çeşitli parametrelerinin ekranını kontrol edin.
Çalışma sırasında, eldivenlerin aşırı gerilme nedeniyle hasar görmesini önlemek için sert hareketlerden kaçının. Numuneleri aktarırken, yeterli vakumlama ve şişirme sağlamak ve kutunun iç ortamına zarar vermekten kaçınmak için aktarma haznesinin çalışma prosedürlerine kesinlikle uyun. Kutunun içinde ısıtma yaparken veya uçucu gazlar üretirken, kutunun içinde aşırı basıncı önlemek için egzoz valfini açarak basıncı uygun şekilde boşaltın. Operatörler, kutunun içindeki potansiyel olarak zararlı maddelerle doğrudan temastan kaçınmak için laboratuvar önlüğü ve gözlük gibi uygun koruyucu ekipman kullanmalıdır.
