La cappa da laboratorio e la sua funzione
Una cappa da laboratorio è un dispositivo progettato per estrarre vapori tossici, gas o aerosol dal luogo di lavoro quando i prodotti manipolati li emettono. Viene anche chiamata cappa aspirante o cappa di aspirazione fumi. Protegge la persona da queste emissioni tossiche durante la manipolazione. È un sistema aperto che può essere collegato all’esterno o all’interno.
Come funziona?
Diversi elementi compongono una cappa aspirante per chimica: un cono di aspirazione, un ventilatore a velocità regolabile, un sistema di filtrazione dell’aria e uno di evacuazione. Può anche integrare cabine o pareti laterali per limitare lo spazio da aspirare. A volte è dotata di un sistema di illuminazione.
Solitamente la cappa aspirante viene installata sopra il piano di lavoro o l’attrezzatura utilizzata. Il cono di aspirazione si occupa di estrarre i vapori indesiderati dal luogo di lavoro. Il sistema di filtraggio intrappola ed evacua i vapori pericolosi trattandoli con un filtro a carboni o per particelle, oppure scaricandoli in un sistema di estrazione.
- Filtro a carboni attivi o per particelle: intrappola vapori e particelle in modo che l’aria possa essere evacuata all’esterno.
- Evacuazione: un sistema di condotti assicura l’evacuazione dell’aria che è stata precedentemente filtrata o meno.
I diversi tipi di filtri in una cappa da laboratorio
Esistono diversi tipi di filtri per una cappa da laboratorio. La cappa ne ha normalmente due: un pre-filtro che cattura le particelle grandi come la polvere, poi un filtro principale con un grado di efficienza più o meno alto. In ogni caso, devono essere conformi alla norma NF EN 1822 – 1.
Il filtro principale del dispositivo può essere:
- EPA: filtro dell’aria che rimuove fino al 95% delle particelle superiori a 3 µm.
- HEPA: filtro dell’aria ad alta efficienza che elimina fino al 99,97% delle particelle superiori a 0,3 µm (classe ampiamente nota come H13 e H14).
- ULPA: filtro dell’aria a penetrazione ultra-bassa che rimuove più del 99,99% delle particelle superiori a 0,12 µm.
- Filtro a carboni attivi che rimuove gas, vapori e odori indesiderati ed elementi chimici come acidi, basi, solventi, ecc.
- Filtro a raggi ultravioletti che distrugge i microrganismi (batteri, germi, microbi, muffe, virus, ecc.).
Quale cappa aspirante dovrei scegliere?
Sul mercato è disponibile un’ampia gamma di cappe aspiranti. Le diverse cappe da laboratorio utilizzate per l’estrazione alla fonte di sostanze chimiche pericolose, volatili, gas, aerosol, particelle o materie in sospensione sono le seguenti:
- La cappa a filtrazione: estrae i vapori pericolosi prodotti dai campioni manipolati per proteggere l’utente e l’ambiente. Generalmente, questa cappa è dotata di filtri a carboni attivi che assorbono le emissioni gassose e di filtri HEPA che intrappolano le particelle.
- La cappa ad estrazione: protegge l’operatore durante le operazioni di manipolazione, ma non include un sistema di filtrazione. Pertanto, deve essere collegata a un sistema di scarico esistente per evacuare i fumi. Adatta per l’estrazione di vapori non tossici e maleodoranti.
- Cappa a flusso laminare: ha un filtro HEPA che intrappola e filtra spore, polvere, batteri, lieviti e altre particelle dall’aria nell’area di lavoro. Genera quindi aria pulita e priva di particelle attraverso un flusso orizzontale o verticale, che protegge i prodotti e la superficie di lavoro.
- Le cappe aspiranti più sofisticate possono offrire una tripla protezione: per gli operatori, catturando e filtrando i fumi chimici; per i campioni, fornendo un ambiente controllato; e per l’ambiente, filtrando le sostanze chimiche utilizzate. Inoltre, le dimensioni e i materiali delle cappe chimiche variano notevolmente.
E per quanto riguarda la glovebox da laboratorio?
Rispetto alla cappa chimica, la glovebox da laboratorio svolge un ruolo completamente diverso durante la manipolazione di sostanze chimiche. Questa attrezzatura è, infatti, un involucro ermetico che viene utilizzato per confinare un’atmosfera e isolare l’ambiente al fine di proteggere il prodotto, l’ambiente esterno e l’operatore. Permette la manipolazione di prodotti o sostanze pericolose o estremamente sensibili senza correre rischi.
I componenti di una glovebox da laboratorio
La glovebox è un’area di lavoro protetta con una o più superfici di lavoro trasparenti. È dotata di guanti che permettono di operare dall’esterno dell’involucro. Essenzialmente, include sistemi di purificazione del gas per purificare l’atmosfera interna, sistemi di trasferimento per consentire l’entrata e l’uscita di prodotti/apparecchi senza interrompere il contenimento e senza rischi di contaminazione ambientale, e regolatori per semplificare il controllo dell’attrezzatura.
Tutte le glovebox devono anche incorporare sistemi di sicurezza che possono attivarsi automaticamente in caso di perdite o incidenti per ridurre il rischio di contaminazione. Grazie al suo design, molto più sofisticato tecnicamente, la glovebox da laboratorio permette la manipolazione di sostanze chimiche volatili, radioattive o tossiche, sostanze sensibili all’acqua o all’aria, ecc.
I due tipi di glovebox da laboratorio
Gli operatori possono scegliere tra due tipi di glovebox per le applicazioni di laboratorio.
- Glovebox per il contenimento di sostanze pericolose: destinata alla manipolazione di patogeni, sostanze cancerogene, prodotti tossici e allergenici, materiali radioattivi, ecc.
- Glovebox per il confinamento di materiali in atmosfera inerte: destinata alla manipolazione sotto argon o azoto di composti e materiali igroscopici, ossidabili o piroforici in un ambiente estremamente puro, ovvero privo di ossigeno, acqua e tracce di solventi.
Funzionamento della Glovebox
Tutte le glovebox sono dotate di un sistema di purificazione e di regolazione della pressione. Puoi scegliere come farla funzionare a seconda che tu voglia proteggere le tue operazioni o proteggere gli operatori e l’ambiente. Nota che la tecnologia di una glovebox è molto più efficiente di quella di una cappa da laboratorio in entrambi i casi.
- Una glovebox a depressione per proteggere il personale e l’ambiente
Con una pressione leggermente inferiore a quella atmosferica, questa glovebox impedisce il contatto tra i materiali/sostanze pericolose contenute all’interno, il personale e l’ambiente. Viene utilizzata principalmente per la manipolazione di composti chimici pericolosi o principi attivi farmaceutici, patogeni, elementi radioattivi o per il riconfezionamento di CRM e polveri tossiche, ecc.
- Una glovebox in sovrapressione per proteggere prodotti o processi
La glovebox in sovrapressione funziona con una pressione superiore a quella atmosferica. Viene inoltre purificata sotto gas neutro (argon e/o azoto). La sua atmosfera diventa quindi inerte. Per creare un ambiente estremamente puro, può essere dotata di un sistema a flusso laminare (minimo classe ISO 5). Questo tipo di glovebox è utilizzato in vari processi scientifici e industriali.
Per decidere tra l’uso di una glovebox o di una cappa da laboratorio, è importante considerare quanto segue: la cappa aspirante da laboratorio viene generalmente utilizzata quando il TWA (valore medio di esposizione del prodotto più tossico utilizzato) supera i 400 ppm e finché l’operazione non richiede un sistema chiuso. D’altra parte, se devi manipolare prodotti pericolosi o lavorare in un’atmosfera controllata, dovresti usare una glovebox da laboratorio. Il suo utilizzo è raccomandato quando il TWA è inferiore a 1 ppm. Il volume chiuso offre una protezione ottimale.
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