ما هو استخدام صندوق القفازات؟
أصندوق القفازاتهو جهاز معملي مهم يوفر بيئة خاضعة للرقابة لمختلف التطبيقات العلمية والصناعية.
التعريف والاسم المستعار
أصندوق القفازاتهو جهاز يملأ غرفة بغاز خامل عالي النقاء ويدور باستمرار ويصفي المواد الفعالة داخل الغرفة. يُعرف أيضًا باسمصندوق القفازات الفراغية، صندوق حماية الغاز الخامل، وما إلى ذلك.
الوظائف الرئيسية
الوظيفة الأساسية لـصندوق القفازاتالهدف هو إزالة O2 وH2O والغازات العضوية، وبالتالي خلق بيئة نقية للغاية خالية من الماء والأكسجين والغبار.
مجالات التطبيق
تُستخدم صناديق القفازات على نطاق واسع في مجالات متعددة، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:
البحث العلمي:
1. مختبرات الكيمياء:تُستخدم في التركيب العضوي، والكيمياء غير العضوية، وكيمياء المواد، وفروع الكيمياء الأخرى.
2. مختبرات الأحياء:تشارك في الأبحاث الميكروبيولوجية الأساسية والأبحاث الطبية الحيوية المتقدمة. على سبيل المثال، عند دراسة الخصائص الفسيولوجية للكائنات الحية الدقيقة في أعماق البحار، والتي تكيفت مع البيئات ذات الضغط العالي ودرجات الحرارة المنخفضة واللاهوائية في أعماق البحار، يتم استخدام صناديق القفازات لمحاكاة بيئاتها الأصلية.
3. مختبرات علوم المواد:أثناء تحضير المواد الإلكترونية عالية الأداء (مثل مواد الصمام الثنائي الباعث للضوء العضوية ومواد النقاط الكمومية)، يمكن أن يتأثر أداء هذه المواد بسهولة بالشوائب الموجودة في الهواء. توفر صناديق القفازات بيئة نظيفة وخالية من الأكسجين وخالية من الماء مواتية لإنتاج مواد عالية الجودة.
الإنتاج الصناعي:
1. صناعة الإلكترونيات:في تصنيع شرائح أشباه الموصلات، يتطلب إنتاج الشرائح بيئة نظيفة للغاية. تُستخدم صناديق القفازات للعمليات الدقيقة قبل تعبئة الشريحة، مثل تنظيف الشريحة وطلاء المقاومة الضوئية، لمنع الغبار والرطوبة والشوائب الأخرى من التأثير على أداء الشريحة.
2. صناعة الأدوية:في إنتاج الأدوية المعقمة، من معالجة المواد الخام إلى التعبئة والتغليف النهائي للمنتج، تلعب صناديق القفازات دورًا حاسمًا في ضمان جودة الدواء وسلامته.
3. صناعة الطاقة الجديدة:في إنتاج بطاريات الليثيوم وخلايا الوقود، تُستخدم صناديق القفازات لإعداد مواد الأنود والكاثود وتجميع البطاريات وغيرها من العمليات. على سبيل المثال، في إنتاج بطاريات الليثيوم عالية الأداء، تتحكم صناديق القفازات في البيئة لإعداد مواد القطب الكهربي، مما يحسن كثافة طاقة البطارية وعمر دورة حياتها.
المجال الطبي:
1. صيدليات المستشفيات وغرف تحضير الأدوية:تُستخدم في تحضير تركيبات دوائية خاصة، مثل مستحضرات العلاج الكيميائي المخصصة لكل مريض. تحتاج هذه الأدوية إلى التحضير في بيئة معقمة، كما أن بعض مكونات الدواء حساسة للهواء. يمكن لصناديق القفازات تلبية هذه المتطلبات.
2. تعقيم وصيانة الأجهزة الطبية:في تعقيم وصيانة الأجهزة الطبية عالية الدقة (مثل الأجهزة الطبية القابلة للزرع)، من الضروري منع التلوث الميكروبي والأكسدة والتآكل لمكونات الجهاز. يمكن أن توفر صناديق القفازات بيئة تشغيل مناسبة، مما يطيل عمر خدمة الأجهزة الطبية ويضمن أدائها وسلامتها.
البنية والتكوين
يتكون صندوق القفازات بشكل أساسي من غرفة رئيسية وغرفة انتقالية (أو غرفة تصفية).
تحتوي الغرفة الرئيسية على واجهتي تشغيل قفاز أو أكثر موزعة على الجهة الأمامية أو على الجانبين الأمامي والخلفي، مما يسمح لمشغل واحد أو أكثر بالعمل في وقت واحد، مما يحسن الكفاءة.
بالإضافة إلى ذلك، توجد نوافذ مراقبة على الجانب الأمامي أو كلا جانبي الغرفة، مما يتيح للمشغلين مراقبة عملية التشغيل داخل الغرفة بوضوح.
تعمل غرفة الانتقال كمساحة انتقالية بين الغرفة الرئيسية والبيئة الخارجية، وتتكون من بابين مانعين للتسرب وصمامين وجسم غرفة.
تعمل الأبواب الداخلية والخارجية على عزل الغرفة الرئيسية عن الخارج بشكل فعال، مما يسمح للعناصر بالدخول والخروج من الغرفة الرئيسية دون الحاجة إلى التنظيف بالمكنسة الكهربائية والملء المتكرر، مما يوفر الوقت والجهد.
مبدأ العمل
يتم تداول الغاز العامل داخل صندوق القفازات بين الغرفة وعمود التنقية (ممتص الأكسجين والماء) تحت سيطرة ومراقبة وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) من خلال الأنابيب ومروحة الدوران.
عندما يدور الغاز العامل عبر عمود التنقية، يتم امتصاص الماء والأكسجين الموجود فيه قبل العودة إلى الغرفة.
مع مرور الوقت، ينخفض محتوى الماء والأكسجين داخل الحجرة تدريجيًا، ليصل في النهاية إلى مستويات أقل من 1 جزء في المليون.
يصبح عمود التنقية مشبعًا بعد فترة معينة من الدورة ويمكن تجديده لإعادة الاستخدام.
المواصفات الفنية
تتضمن المواصفات الفنية الأساسية لصندوق القفازات عادةً ما يلي:
محتوى الماء:أقل من 1 جزء في المليون
محتوى الأكسجين:أقل من 1 جزء في المليون
درجة فراغ غرفة الانتقال:قادرة على تحمل فراغ ≥100 باسكال
محكم الإغلاق:معدل التسرب ≤0.05 فولت%/ساعة
الأنواع والتكوينات
أنواع:تصنف صناديق القفازات على أنها صناعية أو بيولوجية. تشمل المواصفات الفنية الأساسية لصناديق القفازات البيولوجية أيضًا درجة حرارة قابلة للتعديل (درجة حرارة الغرفة من +4 إلى 42 درجة مئوية)، ورطوبة قابلة للتعديل (35% إلى 100% رطوبة نسبية)، وجو غازي داخلي يلبي متطلبات الزراعة اللاهوائية أو منخفضة الأكسجين.
التكوينات القياسية:تتضمن عادةً الغرفة، والإطار، وغرفة انتقال الأداة، وغرفة انتقال المواد، والرف، ولوحة العرض، وفتحات القفازات، والقفازات، ومقبس الطاقة، ونظام الإضاءة، وفلتر الهواء عالي الكفاءة (مرشح هواء عالي الكفاءة)، ومقياس الفراغ، ومقياس الضغط، ووحدة التحكم بدواسة القدم، ونظام تنقية الغاز، ونظام التحكم وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة، وممتص الغاز العضوي، ومضخة الفراغ، وما إلى ذلك.
الاختيار والاستخدام
اختيار:
الحجم: يجب تحديد حجم صندوق القفازات بناءً على سيناريو التطبيق الفعلي ومتطلبات المعدات ومساحة المختبر. تتضمن التصنيفات الشائعة الأنواع الصغيرة المحمولة والمتوسطة القياسية والكبيرة متعددة الوظائف.
المواد: إن مادة صندوق القفازات لها تأثير مهم على أدائها وعمر الخدمة، ويجب اختيارها بناءً على المواد التي قد تتلامس مع داخل الحجرة.
العلامة التجارية وخدمة ما بعد البيع: اختر علامة تجارية معروفة لصندوق القفازات، حيث تقدم هذه العلامات التجارية عادةً جودة وأداءً وخدمة ما بعد البيع أفضل.
يستخدم:
قبل استخدام صندوق القفازات، تأكد من أن جميع أجزاء التوصيل فضفاضة. إذا كانت فضفاضة، فقم بربط البراغي المقابلة.
يجب إجراء عمليات الشفط والملء بدقة وفقًا للتعليمات لضمان أن بيئة الغاز داخل الغرفة تلبي المتطلبات التجريبية أو الإنتاجية.
أثناء التشغيل، قم بمراقبة العملية داخل الغرفة عن كثب من خلال نافذة المراقبة لضمان التقدم السلس للتجربة أو الإنتاج.
الصيانة والخدمة
قم بتنظيف وتطهير صندوق القفازات بانتظام للحفاظ على نظافة بيئته الداخلية.
قم بفحص أداء الختم الخاص بصندوق القفازات بشكل منتظم واستبدل أجزاء الختم في حالة وجود تسريبات.
قم بفحص تأثير التنقية لنظام تنقية الغاز بشكل منتظم واستبدل مواد التنقية إذا انخفض تأثير التنقية.
قم بإجراء الصيانة والخدمة بشكل منتظم لصندوق القفازات لتمديد عمره الافتراضي والحفاظ على أداء مستقر.
باختصار، صندوق القفازات هو جهاز معمل قوي ومستخدم على نطاق واسع. من خلال اختيار واستخدام صندوق القفازات بحكمة، يمكن توفير بيئة مستقرة وموثوقة خالية من الماء والأكسجين والغبار للتجارب أو الإنتاج.
