手套箱是一種密閉式設備,廣泛應用于需要在無塵、無氧或特殊氣氛條件下進行實驗操作的場所。它能夠為操作人員提供一個隔離的工作環境,使得實驗過程不會受到外界環境的影響,同時保證實驗材料不被外界污染。不僅用于操作敏感物質,還能為進行高純度實驗提供無塵、無氧或無水的環境。 一、工作原理
核心原理是通過密閉箱體和內部氣體環境的控制,確保實驗操作過程中外部環境與箱體內部的物質隔離。具體原理可以從以下幾個方面進行說明:
氣氛控制系統:內部通常需要維持特定的氣氛,甚至是真空環境。這些氣體可以通過氣體凈化系統進行循環和調節。若手套箱內需要維持無氧環境,則可通過置換氣體來降低氧氣含量,避免空氣中的水分或氧氣對實驗材料造成不利影響。
密閉結構與手套設計:箱體一般由堅固的材料制成,具備良好的密封性,能夠阻止外界空氣的進入。箱體一側設有手套套接口,操作人員可以通過手套在箱體內進行操作,而不會與外界空氣接觸。手套采用高質量的橡膠或其他耐化學腐蝕材料,具有良好的密封性,確保氣體不會泄漏。
氣壓控制系統:氣壓通常略高于外界環境,以防止外部空氣的進入。為此,箱體內設置有氣壓控制裝置,能夠精確調節和維持內部氣壓的穩定。還配有真空系統,能夠通過抽氣達到負壓狀態,防止外界的污染物進入。
物料進出系統:為了不影響氣氛,通常采用專門的物料進出裝置。操作人員可以將實驗材料放入密封袋內,通過特定的操作將其轉移到箱體內。
二、操作流程
檢查狀態:操作前,應檢查密封性、氣體氣氛和氣壓是否符合實驗要求。打開時,確保箱體內外氣壓差異適宜,避免氣體泄漏。檢查氣體凈化裝置是否正常工作,確保箱體內氣氛純凈。
通入惰性氣體:如果需要維持無氧或無水環境,應先通過氣體置換系統將內部空氣替換為氮氣、氬氣等惰性氣體。此過程應持續一段時間,直到氣體濃度穩定。
檢查手套與操作區:確保手套完好無損,能提供可靠的氣密性。操作人員需通過手套與箱體內部進行接觸,手套表面不得有破損,以防泄漏。操作區域應保持干凈、整潔,以防實驗材料污染。
進行操作:操作人員將雙手插入手套中,通過操作空間完成實驗。此時,操作人員無法直接接觸實驗材料,所有操作都需通過手套完成。
廢棄物處理:實驗結束后,操作人員需要按照規定將實驗廢棄物妥善處理。廢棄物應當先通過物料出入口轉移出箱體,以避免外界環境受到污染。
關閉手套箱:操作完成后,應確保門或氣密窗口正確關閉,并確認內部氣壓是否恢復到常態。清理操作區域,確保下次使用時箱體內無殘留物。