Trabajo con fuentes calientes y frías

Fuente: Robert M. Rioux & Suprita Jharimune, Pennsylvania State University, University Park, PA

trabajar con temperaturas extremas, tanto altas y bajas, es una parte integral de muchas operaciones de laboratorio. Para muchos, mencionar un laboratorio inmediatamente evoca la imagen mental de un mechero de Bunsen. Mecheros Bunsen y placas se utilizan ampliamente en grandes y pequeñas operaciones en laboratorios de investigación e industrias, por lo que es necesario para todos los usuarios a ser conscientes de sus procedimientos de manejo seguro. Fogones y quemadores de Bunsen son fuentes de calor de alta temperatura, mientras que las bajas temperaturas se obtienen mediante hielo seco y líquidos criogénicos, como el nitrógeno líquido. Hielo seco y nitrógeno líquido pueden representar riesgos importantes para el usuario si no se manejan cuidadosamente.

quemadores de Bunsen son propensos a causar riesgos de incendio. Que producen una llama abierta de gas que puede utilizarse para calefacción de uso múltiple, esterilización y combustión.

placas se utilizan en el laboratorio para realizar reacciones químicas y en general para diversas muestras de la calefacción. Una placa consiste en una superficie plana y es calor generado por electricidad. En lugar de Mecheros de Bunsen, no tienen llamas y temperaturas más altas se logra con un control más preciso en comparación con Mecheros Bunsen.

hielo seco es la forma sólida del dióxido de carbono. Se utiliza principalmente como agente de enfriamiento. Hielo seco puede proporcionar temperaturas tan bajas como − 78 ° C y es más fácil de usar que el hielo normal, ya que no deja ningún residuo de agua, por lo tanto el nombre. Sin embargo, la exposición prolongada puede conducir a quemaduras y graves daños a la piel.

nitrógeno líquido es el nitrógeno en forma líquida. Es un líquido criogénico (punto de ebullición, − 195,79 ° C). Se utiliza en los laboratorios principalmente como refrigerante. Debido a la extremadamente baja temperatura de nitrógeno líquido, puede causar riesgos significativos para la salud. Se congela rápidamente los tejidos vivos en contacto.

todas las herramientas y técnicas anteriores son importantes y considerados estándar en la mayoría de los laboratorios. Con el fin de prevenir riesgos, existen los procedimientos estándar para su manipulación segura (por ejemplo, el uso de protección térmica y Guantes criogénicos). Guantes térmicos proporcionan un aislamiento eficaz en temperaturas hasta 650 ° C. criogénico guantes contienen múltiples capas de aislamiento y están diseñados para proporcionar protección a las manos y brazos de los riesgos encontrados cuando se trabaja con fluidos criogénicos.

este artículo describe los detalles de trabajar con el mechero de Bunsen, placas calientes, hielo seco y nitrógeno líquido.

1. mechero de Bunsen

1. procedimiento de manejo seguro de
   1. la hornilla de Bunsen siempre debe colocarse no menos de 12 pulgadas de cualquier estantería de arriba, equipos o artefactos de iluminación.
   2. Sustancias inflamables, como artículos o productos químicos, no deben guardarse en el área adyacente a la grabadora de.
   3. El usuario debe conocer la ubicación de los extintores.
   4. De ropa adecuada es necesario. El usuario debe usar una bata de laboratorio, gafas de seguridad y guantes. Cabello largo ni joyería debe atada hacia atrás. Se recomienda quitar todas joyas usados al trabajar con llamas.
   5. Antes de encender el quemador, la manguera conectada a la fuente de gas debe revisarse cualquier fuga o agujeros.
   6. Cualquier persona que trabaje en el área debe ser notificado que el quemador se encuentre en uso. Pueden usarse señalización adecuada que avisa a los usuarios el funcionamiento del quemador.
   7. Un encendedor con una boquilla extendida puede usarse para encender el quemador.
   8. Llamas nunca se debe dejar desatendido. El gas debe ser interrumpido inmediatamente después del uso.
   9. El quemador se debe enfriar antes de manipular o limpiar, si es necesario, después de su uso.
   10. En caso de incendio o emergencia, una llamada al 911 se debe colocar inmediatamente.

2. Placas

1. características de placas
   1. mayoría placas tiene un agitador magnético incorporado, que se utiliza para ejecutar experimentos que necesitan removerse continuamente mientras que siendo heated.
   2. Las superficies de placas la mayoría están hechas de aluminio o de cerámica. Una placa debe ser seleccionada basado en requisitos de temperatura y la compatibilidad de la superficie con los materiales calentados.
   3. La mayoría de placas tienen un indicador digital o una entrada de termopar para mantener la temperatura deseada.

1. Procedimiento de manejo seguro
   1. el usuario debe estar bien familiarizado con el uso de la placa. Él o ella debe ser consciente de las funciones de las diferentes partes de los interruptores de encendido y apagado de la placa caliente, regulador de temperatura, controlador de agitador y termopar, si se utiliza. Si la agitación es necesaria, un baño de temperatura apropiada (p. ej., aceite de silicona) y barra de agitación será necesarios. Asegúrese de verificar que el líquido de baño elegido es compatible con las temperaturas en el cual se llevará a cabo el experimento.
   2. Laboratorio adecuada vestimenta es obligatoria. El usuario debe usar una bata de laboratorio, gafas de seguridad y guantes. Guantes de protección contra el calor deben llevarse al manipular muestras caliente.
   3. El usuario debe conocer la ubicación de los extintores. Nitrógeno líquido o el agua no puede usarse para extinguir el fuego del baño de aceite se calienta en una placa caliente. Agua es inmiscible en aceite y por consiguiente, será ineficaz para extinguir las llamas que se deriva de la quema de aceite. Si el nitrógeno líquido se vierte en el aceite caliente, el nitrógeno se evaporará rápidamente, haciendo que el aceite salpique.
   4. Material de vidrio utilizado para la calefacción debe ser resistente al calor, como el borosilicato e inspeccionados por cualquier daño o grietas antes de su uso.
   5. El usuario debe ser consciente de las propiedades físicas y químicas de las sustancias químicas se calienta. Si es necesario, operación dentro de una campana ventilada o condensadores debe ser empleada.
   6. Cualquier objeto que se calienta debe ser más pequeño en tamaño que la placa caliente.
   7. Productos químicos inflamables o combustibles ni materiales deben conservarse alejados placas.
   8. Se recomienda utilizar placas dentro de una campana de humos, sobre todo al calentar materiales potencialmente tóxicos o volátiles.
   Placas de
   9. no debería utilizarse para calentar solventes o materiales que tienen un muy bajo punto de ebullición, como el éter. Estas sustancias representan un riesgo importante de incendio. Un baño de agua debe utilizarse para tales materiales.
   10. Un abierto vaso o matraz con productos químicos o solventes nunca debe ser calentado en un plato caliente. Puede usarse un condensador para evitar que la sublimación de las sustancias químicas en la calefacción.
   11. Si solventes necesitan ser añadido cuando el sistema ya está caliente, puede usarse un embudo en lugar de un simple embudo. Directa adición de solventes puede crear un incendio flash.
   Envases de papel o metal
   12. metal nunca deben colocarse sobre la placa. Esto puede hacer que la parte superior para dañarse y provocar el usuario quemarse más fácilmente.
   13. Placa no se debe dejar desatendida. Después de su uso, cuando la calefacción está apagada, la placa se debe marcar como caliente hasta que se haya enfriado completamente.

   3. Hielo seco

   1. procedimiento de manejo seguro
      1. hielo seco es extremadamente frío (-78,50 ° C). Cuando manejo se deben usar guantes de protección. Una breve pulsación puede ser inofensiva, pero el contacto prolongado puede causar que las células de la piel congelar, causando quemaduras a la piel.
      2. Hielo seco debe ser almacenado en un contenedor de poliestireno en un congelador de-80 ° C para minimizar su sublimación.
      3. No debe usarse nunca un recipiente totalmente hermético para almacenar hielo seco puesto que su sublimación a dióxido de carbono puede causar el contenedor expandir o incluso explotar en casos extremos.
      4. El área de almacenamiento debe estar ventilado correctamente. El sublimado dióxido de carbono, (que es tóxico en altas concentraciones) puede hundir a las áreas bajas y reemplazar el aire oxigenado. Esto podría causar asfixia si se pasaron largos períodos de tiempo en áreas de alta concentración de CO ₂.
      5. Después de su uso, hielo seco debe no debe arrojarse en el fregadero o bote de basura. Se puede permite evaporar apagado dentro de una campana de humos o almacenado en el congelador.
      6. Hielo seco sublima en unos 5 a 10 libras cada 24 h (bloques de duración) en un refrigerador típico almacenamiento ¹. Por lo tanto, planea comprar hielo seco lo más cerca posible al tiempo se necesita.
      7. En caso de quemaduras de hielo seco, el área se debe lavar inmediatamente en agua fría durante al menos 10 minutos. Un primer respondedor debe contactarse que puede cubrir la zona con apósito estéril o referir a la persona para la atención médica.

   4. Nitrógeno líquido

   1. riesgos primarios
      1. nitrógeno líquido tiene un punto de ebullición − 195,79 ° C, lo cual puede causar quemaduras en la piel si entra en contacto, mientras que la exposición de los ojos puede llevar a daño de ojo permanente incluso de una breve exposición.
      2. Asfixia es la condición de deficiencia de oxígeno. Nitrógeno líquido puede expandirse 695 veces en volumen y a la vaporización puede causar deficiencia de oxígeno extremos en el aire circundante, conduce a asfixia, inconsciencia y muerte en circunstancias extremas.
      3. Transferencia de nitrógeno líquido, oxígeno en el aire que rodea el sistema de contención de criógeno puede disolver y crear un ambiente enriquecido de oxígeno. Durante la transferencia de nitrógeno líquido de un dewar a otro buque, se debe tener cuidado al reducir la exposición de nitrógeno líquido en el aire ambiente, debido a la licuefacción de oxígeno. El punto de ebullición del nitrógeno es inferior de oxígeno, llevando a un ritmo más rápido de evaporación del oxígeno y un consiguiente aumento en la concentración de líquido O ₂ N ₂. Además de causar quemaduras (como cualquier otro criógeno), líquido O ₂ es inflamable y debe manejarse en consecuencia. Equipos que requieren enfriamiento criogénico deben estar libre de materiales combustibles para reducir las ocurrencias de incendio y explosión. Puede combinar oxígeno condensado en una trampa de frío con material orgánico en la trampa de crear una mezcla explosiva ².
   2. Procedimientos de manejo seguro
      1. el uso de nitrógeno líquido debe realizarse en áreas bien ventiladas.
      Contenedores sellados de
      2. especial, llamados a Dewar ' s, pueden soportar las bajas temperaturas de Criógenos y debe utilizarse para el almacenamiento y transporte. Cryogens nunca deben ser almacenados en envases firmemente sellados.
      3. Nitrógeno líquido no debe ser almacenado en recipientes destapados durante largos períodos.
      4. Los cilindros de almacenamiento o Matraces Dewar no deben ser más de un 80% completo.
      5. Contenedores de nitrógeno líquido no toque nunca con las manos desnudas. El frío extremo puede causar que la piel se adhiera a las paredes del envase.
      Ropa de
      6. adecuada durante la manipulación de nitrógeno líquido es obligatorio. Se deben usar batas de laboratorio, gafas, zapatos cerrados y guantes térmicos. Al verter nitrógeno líquido de recipientes grandes, cascos de máscaras faciales también se debe usar, ya que el líquido tiende a salpicar mucho, especialmente cuando se vierte en un vaso grande.
      7. En caso de riesgos o situaciones de emergencia, la persona afectada debe ser traslada a un lugar muy bien ventilado y un médico debe ser llamado.

y el uso de mecheros Bunsen, placas calientes, hielo seco y nitrógeno líquido es común en el ambiente de laboratorio, todos ellos pueden causar peligros potenciales si no se manejan con cuidado. Por lo tanto es el deber de todos los usuarios a seguir las pautas de seguridad para prevenir los riesgos para sí mismos y sus compañeros de trabajo.

1. Occupational safety and health administration. https://www.osha.gov/Publications/laboratory/OSHAquickfacts-lab-safety-cryogens-dryice.pdf Accessed 21 August 2016
2. University of Iowa. Environmental health and safety. https://ehs.research.uiowa.edu/liquid-nitrogen-handling Accessed 21 August 2016