A cosa serve il glove box?
UNvano portaoggettiè un'importante apparecchiatura di laboratorio che fornisce un ambiente controllato per varie applicazioni scientifiche e industriali.
Definizione e alias
UNvano portaoggettiè un dispositivo che riempie una camera con gas inerte ad alta purezza e fa circolare e filtrare continuamente le sostanze attive all'interno della camera. È anche noto comescatola portaoggetti sottovuoto, scatola di protezione del gas inerte, ecc.
Funzioni principali
La funzione primaria di unvano portaoggetticonsiste nell'eliminare O2, H2O e gas organici, creando così un ambiente ultrapuro privo di acqua, ossigeno e polvere.
Campi di applicazione
Le glove box sono ampiamente utilizzate in molteplici campi, tra cui:
Ricerca scientifica:
1. Laboratori di chimica:Utilizzato nella sintesi organica, nella chimica inorganica, nella chimica dei materiali e in altri rami della chimica.
2. Laboratori di biologia:Coinvolto nella ricerca microbiologica di base e nella ricerca biomedica avanzata. Ad esempio, quando si studiano le caratteristiche fisiologiche dei microrganismi delle profondità marine, che si sono adattati agli ambienti ad alta pressione, bassa temperatura e anaerobici delle profondità marine, le glove box vengono utilizzate per simulare i loro ambienti nativi.
3. Laboratori di scienza dei materiali:Durante la preparazione di materiali elettronici ad alte prestazioni (come materiali organici a diodi emettitori di luce e materiali a punti quantici), le prestazioni di questi materiali possono essere facilmente influenzate dalle impurità presenti nell'aria. Le glove box forniscono un ambiente pulito, privo di ossigeno e acqua, favorevole alla produzione di materiali di alta qualità.
Produzione industriale:
1. Industria elettronica:Nella produzione di chip semiconduttori, la produzione di chip richiede un ambiente estremamente pulito. Le glove box vengono utilizzate per operazioni di precisione prima del confezionamento dei chip, come la pulizia dei chip e il rivestimento fotoresistente, per impedire che polvere, umidità e altre impurità influiscano sulle prestazioni dei chip.
2. Industria farmaceutica:Nella produzione di farmaci sterili, dalla lavorazione delle materie prime al confezionamento del prodotto finale, le glove box svolgono un ruolo fondamentale nel garantire la qualità e la sicurezza dei farmaci.
3. Nuova industria energetica:Nella produzione di batterie al litio e celle a combustibile, le glove box vengono utilizzate per la preparazione di materiali anodici e catodici, l'assemblaggio delle batterie e altri processi. Ad esempio, nella produzione di batterie al litio ad alte prestazioni, le glove box controllano l'ambiente per la preparazione del materiale degli elettrodi, migliorando la densità energetica della batteria e la durata del ciclo.
Campo medico:
1. Farmacie ospedaliere e sale di formulazione:Utilizzato per preparare formulazioni di farmaci speciali, come preparazioni di farmaci chemioterapici personalizzati. Questi farmaci devono essere preparati in un ambiente sterile e alcuni componenti dei farmaci sono sensibili all'aria. Le glove box possono soddisfare questi requisiti.
2. Sterilizzazione e manutenzione dei dispositivi medici:Nella sterilizzazione e manutenzione di dispositivi medici ad alta precisione (come i dispositivi medici impiantabili), è necessario prevenire la contaminazione microbica e l'ossidazione e la corrosione dei componenti del dispositivo. Le glove box possono fornire un ambiente operativo adatto, prolungando la durata di vita dei dispositivi medici e garantendone le prestazioni e la sicurezza.
Struttura e Composizione
Una glove box è composta principalmente da una camera principale e da una camera di transizione (o camera del filtro).
La camera principale è dotata di due o più interfacce operative per i guanti, distribuite sul lato anteriore o su entrambi i lati, consentendo a uno o più operatori di lavorare contemporaneamente, migliorando l'efficienza.
Inoltre, sono presenti finestre di osservazione sulla parte anteriore o su entrambi i lati della camera, che consentono agli operatori di osservare chiaramente il processo operativo al suo interno.
La camera di transizione funge da spazio di transizione tra la camera principale e l'ambiente esterno ed è costituita da due porte di tenuta, due valvole e un corpo della camera.
Le porte interne ed esterne isolano efficacemente la camera principale dall'esterno, consentendo agli alimenti di entrare e uscire dalla camera principale senza dover aspirare e riempire ripetutamente, risparmiando tempo e fatica.
Principio di funzionamento
Il gas di lavoro all'interno della glove box circola tra la camera e la colonna di purificazione (assorbitore di ossigeno e acqua) sotto il controllo e il monitoraggio di un PLC (Programmable Logic Controller) attraverso tubi e un ventilatore di circolazione.
Mentre il gas di lavoro circola attraverso la colonna di purificazione, l'acqua e l'ossigeno in esso contenuti vengono assorbiti prima di ritornare nella camera.
Con il passare del tempo, il contenuto di acqua e ossigeno all'interno della camera diminuisce gradualmente, raggiungendo infine livelli inferiori a 1 ppm.
Dopo un certo periodo di circolazione, la colonna di purificazione si satura e può essere rigenerata per il riutilizzo.
Specifiche tecniche
Le specifiche tecniche di base di una glove box in genere includono:
Contenuto d'acqua:meno di 1 ppm
Contenuto di ossigeno:meno di 1 ppm
Grado di vuoto della camera di transizione:in grado di resistere a un vuoto ≥100 pa
Tenuta all'aria:tasso di perdita ≤0,05 Vol%/h
Tipi e configurazioni
Tipi:Le glove box sono classificate come industriali o biologiche. Le specifiche tecniche di base delle glove box biologiche includono anche temperatura regolabile (temperatura ambiente +4 a 42°C), umidità regolabile (35% a 100% RH) e un'atmosfera di gas interna che soddisfa i requisiti di coltura anaerobica o a basso contenuto di ossigeno.
Configurazioni standard:In genere includono la camera, il telaio, la camera di transizione degli utensili, la camera di transizione del materiale, il ripiano, il pannello di osservazione, i fori per i guanti, i guanti, la presa di corrente, il sistema di illuminazione, il filtro HEPA, il vacuometro, il manometro, il pedale di controllo, il sistema di purificazione del gas, il sistema di controllo PLC, l'adsorbitore di gas organico, la pompa per vuoto, ecc.
Selezione e utilizzo
Selezione:
Dimensioni: le dimensioni della glove box devono essere determinate in base allo scenario applicativo effettivo, ai requisiti delle apparecchiature e allo spazio del laboratorio. Le classificazioni comuni includono tipi portatili piccoli, standard medi e multifunzionali grandi.
Materiale: il materiale della glove box ha un impatto importante sulle sue prestazioni e sulla sua durata utile, e deve essere selezionato in base ai materiali che potrebbero entrare in contatto con l'interno della camera.
Marchio e servizio post-vendita: scegli un marchio noto di glove box, poiché questi marchi solitamente offrono qualità, prestazioni e servizio post-vendita migliori.
Utilizzo:
Prima di utilizzare il vano portaoggetti, controllare che tutte le parti di collegamento siano allentate. Se allentate, stringere le viti corrispondenti.
Le operazioni di aspirazione e riempimento devono essere eseguite seguendo scrupolosamente le istruzioni, per garantire che l'ambiente gassoso all'interno della camera soddisfi i requisiti sperimentali o di produzione.
Durante il funzionamento, monitorare attentamente le operazioni all'interno della camera attraverso la finestra di osservazione per garantire il regolare svolgimento dell'esperimento o della produzione.
Manutenzione e assistenza
Pulire e disinfettare regolarmente il vano portaoggetti per mantenere pulito il suo ambiente interno.
Controllare regolarmente le prestazioni di tenuta del vano portaoggetti e sostituire le parti di tenuta in caso di perdite.
Controllare regolarmente l'efficacia della purificazione del sistema di purificazione del gas e sostituire i materiali di purificazione se l'efficacia diminuisce.
Eseguire regolarmente la manutenzione e l'assistenza del vano portaoggetti per prolungarne la durata utile e garantirne prestazioni stabili.
In sintesi, una glove box è un'attrezzatura da laboratorio potente e ampiamente utilizzata. Selezionando e utilizzando una glove box in modo oculato, è possibile fornire un ambiente stabile e affidabile privo di acqua, ossigeno e polvere per esperimenti o produzione.
