درپوش های آزمایشگاهی

شکل 1: ضربه های لاستیکی.

ظروف و ظروف شیشه ای در آزمایشگاه ها می توانند حاوی برخی مواد شیمیایی خطرناک باشند. سایر ترکیبات ممکن است با هوای محیط واکنش دهند یا در دمای پایین بجوشند. به این دلایل و بسیاری موارد دیگر، از درپوش های آزمایشگاهی برای بسته نگه داشتن این ظروف تا زمانی که نیاز باشد استفاده می شود.

نمایش تمام سازندگان درپوش آزمایشگاهی

تئوری عملیات

درپوش‌های آزمایشگاهی که به نام بانگ نیز شناخته می‌شوند، نقش مهمی در ایجاد یک مهر و موم مطمئن روی ظروف برای حفظ یکپارچگی مواد داخل آن دارند. مکانیسم اصلی پشت این عمل آب بندی در طراحی و خواص مواد درپوش نهفته است. هنگامی که یک درپوش در دهانه یک ظرف، مانند یک فلاسک یا لوله آزمایش قرار می گیرد، یک مانع فیزیکی ایجاد می کند که از خروج مایعات یا گازها جلوگیری می کند.

موادی که معمولاً برای درپوش‌های آزمایشگاهی استفاده می‌شوند، مانند لاستیک، سیلیکون یا شیشه، به دلیل انعطاف‌پذیری یا استحکام، مقاومت شیمیایی و توانایی ایجاد یک مهر و موم محکم انتخاب می‌شوند. مواد منعطف مانند لاستیک یا سیلیکون می توانند کمی تغییر شکل دهند تا به خوبی در دهانه ظرف قرار گیرند، در حالی که مواد سفت و سخت مانند شیشه به دلیل ابعاد ساخته شده خود می توانند تناسب دقیقی را ایجاد کنند.

اثربخشی مهر و موم ایجاد شده توسط یک درپوش آزمایشگاهی نیز به تطابق اندازه درپوش با دهانه ظرف بستگی دارد. درپوش ها در اندازه های استاندارد مختلفی وجود دارند و انتخاب اندازه صحیح برای تشکیل یک مهر و موم مناسب ضروری است. درپوش باید به خوبی بدون هیچ شکافی در داخل دهانه قرار گیرد، اما نه آنقدر محکم که وارد کردن یا برداشتن آن دشوار شود. هنگام وارد شدن، سطح خارجی درپوش یک تماس مداوم با سطح داخلی دهانه ظرف ایجاد می کند و مانعی را ایجاد می کند که از ورود یا خروج مواد جلوگیری می کند. در مورد درپوش های انعطاف پذیر، مواد می توانند با بی نظمی های جزئی در دهانه ظرف مطابقت داشته باشند و اثر آب بندی را افزایش دهند.

علاوه بر تناسب فیزیکی، برخی از درپوش های آزمایشگاهی ممکن است طرح ها یا ویژگی های خاصی برای بهبود اثر آب بندی داشته باشند. به عنوان مثال، برخی از درپوش ها ممکن است طراحی مخروطی داشته باشند، که می تواند باعث افزایش تناسب و اثر آب بندی شود، زیرا درپوش بیشتر در دهانه ظرف قرار می گیرد. برخی دیگر ممکن است شیارها یا برآمدگی هایی داشته باشند که می توانند سطح تماس با دهانه ظرف را افزایش دهند و اثربخشی آب بندی بیشتری را فراهم کنند.

علاوه بر این، توانایی درپوش ها برای حفظ آب بند تحت شرایط دمایی متفاوت بسیار حیاتی است، زیرا آزمایش های آزمایشگاهی اغلب شامل گرمایش یا سرمایش است. برخی از درپوش‌ها نیز با سوراخ‌هایی برای قرار دادن لوله‌ها طراحی شده‌اند، اما همچنان یک مهر و موم اطراف لوله را برای اطمینان از بسته بودن سیستم حفظ می‌کنند. این امکان انتقال کنترل شده مواد به داخل یا خارج از ظرف را فراهم می‌کند و تطبیق پذیری و عملکرد ضروری درپوش‌های آزمایشگاهی را در پشتیبانی از طیف وسیعی از تنظیمات آزمایشی نشان می‌دهد.

شکل 2: فلاسک ید با درپوش شیشه ای جامد.

مشخصات

درپوش های آزمایشگاهی برای آب بندی ظروف مانند فلاسک ها، لوله های آزمایش و سایر ظروف شیشه ای آزمایشگاهی استفاده می شود. مشخصات درپوش های آزمایشگاهی بر اساس کاربرد مورد نظر و نوع ظرفی که برای آب بندی طراحی شده اند می تواند متفاوت باشد. با این حال، در اینجا برخی از مشخصات و ویژگی های کلی وجود دارد که ممکن است پیدا کنید:

مواد

درپوش های آزمایشگاهی را می توان از طیف گسترده ای از مواد مختلف ساخت. درپوش های لاستیکی معمولاً از لاستیک طبیعی یا مصنوعی ساخته می شوند و مهر و موم خوبی دارند. آنها معمولاً برای بسته شدن موقت استفاده می شوند. درپوش های سیلیکونی از لاستیک سیلیکونی ساخته شده اند. آنها نسبت به درپوش های لاستیکی معمولی مقاوم تر در برابر دما و از نظر شیمیایی بی اثر هستند. درپوش های شیشه ای برای اتصالات شیشه زمین به منظور ایجاد یک مهر و موم هوا استفاده می شود. بطری های معرف معمولاً از درپوش شیشه ای استفاده می کنند. درپوش های PTFE (تفلون) از نظر شیمیایی بی اثر هستند و اغلب در شرایطی که آلودگی یک نگرانی است استفاده می شود.

اندازه

درپوش‌ها در اندازه‌های مختلف برای قرار دادن طیف وسیعی از دهانه‌های ظروف شیشه‌ای عرضه می‌شوند. اندازه اغلب با یک عدد نشان داده می شود (به عنوان مثال، #00، #0، #1، تا #10 یا بیشتر). هر چه عدد بزرگتر باشد، درپوش بزرگتر است. اندازه درپوش باید با اندازه ظرف موجود مطابقت داشته باشد.

شکل

معمولاً چند شکل مختلف برای درپوش ها موجود است. درپوش های جامد کاملاً جامد و بدون هیچ سوراخی هستند. درپوش های یک سوراخ دارای یک سوراخ هستند که امکان قرار دادن لوله یا دماسنج را فراهم می کند. درپوش های دو سوراخ دارای دو سوراخ برای درج دوگانه هستند.

طراحی مخروطی

اکثر درپوش‌های لاستیکی و سیلیکونی دارای طراحی مخروطی هستند تا از تناسب محکم در قطرهای مختلف دهانه اطمینان حاصل شود. طراحی مخروطی به درپوش اجازه می دهد تا در صورت نیاز وارد ظرف شود تا زمانی که یک مهر و موم مداوم تشکیل شود.

مقاومت در برابر دما

بسته به مواد، درپوش ها می توانند در محدوده دمایی مختلف مقاومت کنند. به عنوان مثال، درپوش های سیلیکونی معمولاً می توانند دماهای بالاتری را نسبت به درپوش های لاستیکی معمولی تحمل کنند.

مقاومت شیمیایی

مواد درپوش باید در برابر مواد شیمیایی که با آنها در تماس است مقاوم باشد. به عنوان مثال، PTFE و سیلیکون اغلب به دلیل مقاومت شیمیایی گسترده آنها انتخاب می شوند.

قابلیت عقیم سازی

در بسیاری از کاربردهای آزمایشگاهی، به ویژه در میکروبیولوژی، توانایی استریل کردن درپوش ها بسیار مهم است. درپوش های سیلیکونی و شیشه ای معمولاً می توانند اتوکلاو شوند.

پایان سطح

برخی از درپوش‌ها، به‌ویژه آنهایی که شیشه‌ای هستند، ممکن است سطح زمینی داشته باشند تا از مهر و موم محکم‌تر و یکدست‌تر اطمینان حاصل شود.

رنگ

درپوش‌های لاستیکی و سیلیکونی می‌توانند در رنگ‌های مختلف وجود داشته باشند، اگرچه سیاه و سفید بیشتر رایج هستند.

هنگام انتخاب یک درپوش آزمایشگاهی، ضروری است که الزامات خاص آزمایش یا فرآیند خود را در نظر بگیرید، مانند مواد شیمیایی مورد استفاده، شرایط دما و نیاز به آب بندی بدون هوا. همیشه برای جزئیات خاص در مورد مشخصات درپوش خاص و موارد استفاده توصیه شده با سازنده یا تامین کننده تماس بگیرید.

شکل 3: درپوش های لاستیکی.

انواع

درپوش های آزمایشگاهی بر اساس جنس، طراحی و کاربرد مورد نظر در انواع مختلفی تولید می شوند. در اینجا انواع اولیه درپوش های آزمایشگاهی آورده شده است:

درپوش لاستیکی

این درپوش‌ها که از لاستیک طبیعی یا مصنوعی ساخته شده‌اند، به دلیل انعطاف‌پذیری و سهولت استفاده، معمولاً برای بستن موقت استفاده می‌شوند. آنها ممکن است در طول زمان تجزیه شوند، به خصوص زمانی که در معرض مواد شیمیایی خاص قرار گیرند.

درپوش های سیلیکونی

این درپوش‌ها که از لاستیک سیلیکونی ساخته شده‌اند، نسبت به درپوش‌های لاستیکی معمولی در برابر دما مقاوم‌تر و از نظر شیمیایی بی‌اثر هستند. این درپوش ها اغلب در کاربردهایی که نیاز به استریلیزاسیون در دمای بالا دارند، مانند اتوکلاو استفاده می شود.

درپوش شیشه ای

معمولاً با اتصالات شیشه زمین استفاده می شود، این درپوش ها می توانند مهر و موم هوا را ایجاد کنند. آنها معمولاً در بطری های معرف و انواع خاصی از فلاسک ها یافت می شوند.

درپوش PTFE (تفلون).

پلی تترا فلوئورواتیلن که معمولاً به نام تفلون شناخته می شود، برای ساخت درپوش های آزمایشگاهی نیز استفاده می شود. این نوع درپوش از نظر شیمیایی بسیار مقاوم است و اغلب در شرایطی که آلودگی ممکن است نگران کننده باشد استفاده می شود. آنها برای استفاده با مواد شیمیایی بسیار واکنش پذیر مناسب هستند.

درپوش چوب پنبه

این درپوش‌ها که از چوب پنبه طبیعی ساخته شده‌اند، به دلیل مشکلات احتمالی آلودگی، کمتر در آزمایشگاه‌های مدرن رایج هستند. حتی هنوز، آنها در برخی تنظیمات برای برنامه های خاص استفاده می شوند. آنها همچنین اغلب در تنظیمات آزمایشگاهی قدیمی یا برای کاربردهای روستایی تر، مانند آب بندی ظروف تخمیر در آزمایش های زیست شناسی دیده می شوند.

درپوش های پلی اتیلن و پلی پروپیلن

درپوش ها همچنین می توانند از مواد پلاستیکی ساخته شوند. آنها از نظر شیمیایی در برابر طیف وسیعی از مواد مقاوم هستند. آنها اغلب در ظروف آزمایشگاهی یکبار مصرف یا برای نگهداری کوتاه مدت استفاده می شوند.

تغییرات طراحی

هر یک از این نوع درپوش ها نیز می توانند با تغییرات طراحی متفاوتی عرضه شوند. تغییرات رایج عبارتند از:

• درپوش های جامد کاملاً جامد و بدون هیچ سوراخی هستند.

• درپوش های یک سوراخ دارای یک سوراخ هستند که امکان قرار دادن لوله، دماسنج یا سایر ابزارها را فراهم می کند.

• درپوش های دو سوراخ دارای دو سوراخ هستند که باعث تسهیل درج دوگانه مانند دماسنج و همزن می شود.

• درپوش های سپتوم طوری طراحی شده اند که با سوزن سرنگ برای برداشتن نمونه یا اضافه کردن آن بدون برداشتن درپوش سوراخ می شوند.

• درپوش های فلنج دارای قسمت بالایی فلنج هستند که برداشتن یا دستکاری آنها را آسان تر می کند.

هنگام انتخاب یک درپوش آزمایشگاهی، نیازهای خاص آزمایش خود، سازگاری مواد درپوش با مواد شیمیایی که استفاده می کنید و نوع مهر و موم مورد نیاز را در نظر بگیرید. همیشه برای جزئیات و توصیه های خاص با سازنده یا تامین کننده تماس بگیرید.

شکل 4: آزمایشگاه. 

ویژگی ها

درپوش های آزمایشگاهی دارای چندین ویژگی هستند که آنها را قادر می سازد تا در طیف وسیعی از کاربردها به طور موثر عمل کنند. در اینجا برخی از ویژگی های کلیدی ذکر شده است:

سازگاری مواد

همه درپوش ها با ماده موجود سازگار نیستند. درپوش ها باید از موادی ساخته شوند که در برابر تخریب ناشی از مواد شیمیایی مقاوم باشند و طول عمر و ایمنی را در کاربردهای مختلف تضمین کنند.

طراحی مخروطی

بسیاری از درپوش ها شکل مخروطی دارند و به آنها اجازه می دهد به خوبی در دهانه های مختلف ظروف شیشه ای قرار گیرند.

قابلیت آب بندی

درپوش های آزمایشگاهی خوب یک مهر و موم ضد هوا و مایع را فراهم می کنند و از خروج گازها یا مایعات جلوگیری می کنند.

جاگذاری و حذف آسان

درپوش ها باید به راحتی بدون نیروی زیاد وارد و خارج شوند و از آسیب احتمالی ظروف شیشه ای جلوگیری شود.

دارای کد رنگی

برخی از درپوش‌های لاستیکی و سیلیکونی در رنگ‌های مختلف عرضه می‌شوند که می‌تواند برای شناسایی سریع یا تعیین کاربردهای خاص مفید باشد.

مقاومت در برابر نفوذپذیری

درپوش های خوب در برابر نفوذ گازهایی مانند اکسیژن یا دی اکسید کربن مقاومت می کنند، که می تواند برای آزمایش های خاص بسیار مهم باشد.

قابلیت استفاده مجدد

بسیاری از درپوش های آزمایشگاهی را می توان چندین بار تمیز کرد و دوباره استفاده کرد و از مقرون به صرفه بودن اطمینان حاصل کرد.

طراحی ضد غلتش

برخی از درپوش ها دارای ویژگی هایی هستند که از غلتیدن آنها هنگام قرار دادن روی سطوح صاف جلوگیری می کند، که می تواند در هنگام نصب یا ذخیره سازی مفید باشد.

هنگام انتخاب یک درپوش آزمایشگاهی، اولویت بندی ویژگی هایی که با نیازهای خاص آزمایش یا فرآیند شما مطابقت دارند، ضروری است. همیشه اطمینان حاصل کنید که درپوش با مواد شیمیایی که استفاده می کنید سازگار است، مهر و موم لازم را ارائه می دهد و هر نیاز خاص دیگری را که ممکن است داشته باشید برآورده می کند.

ساخت

فرآیند تولید درپوش های آزمایشگاهی بسته به مواد و نوع خاصی از درپوش تولیدی متفاوت است. در زیر یک نمای کلی از نحوه تولید انواع درپوش های آزمایشگاهی آورده شده است:

درپوش لاستیکی و سیلیکونی

روش اولیه برای ساخت درپوش های لاستیکی و سیلیکونی قالب گیری است. مواد لاستیکی یا سیلیکونی حرارت داده می شود تا شکل پذیر شود. مواد گرم شده در یک حفره قالب به شکل درپوش نهایی قرار می گیرد. سپس قالب بسته می شود و فشار وارد می شود که باعث می شود مواد شکل قالب را به خود بگیرد.

پس از قالب گیری، درپوش تحت یک فرآیند پخت قرار می گیرد و در معرض حرارت قرار می گیرد تا شکل خود را جامد و تثبیت کند. پس از پخت، مواد اضافی (فلاش) بریده می شود. اگر سوراخ هایی در درپوش لازم باشد، در این مرحله سوراخ می شوند.

درپوش شیشه ای

درپوش های شیشه ای اغلب با استفاده از تکنیک های دمیدن شیشه، چه با دست یا ماشین ساخته می شوند. بخش مخروطی درپوش برای ایجاد یک سطح صاف که می تواند یک مهر و موم محکم با ظروف شیشه ای اتصال شیشه ای ایجاد کند، آسیاب می شود. درپوش شیشه ای به آرامی در یک کوره آنیلینگ خنک می شود تا هرگونه تنش داخلی از بین برود.

درپوش چوب پنبه

چوب پنبه از پوست درخت بلوط چوب پنبه برداشت می شود. چوب پنبه برداشت شده را می جوشانند تا خاصیت ارتجاعی آن افزایش یابد و سپس تمیز می شود. درپوش های چوب پنبه ای با استفاده از پانچ های استوانه ای از ورقه های چوب پنبه ای تمیز شده خارج می شوند. سپس درپوش های پانچ شده برای صاف کردن سطح سمباده می شوند و گاهی اوقات با موادی برای افزایش خاصیت آب بندی آنها تحت درمان قرار می گیرند.

درپوش های پلی اتیلن و پلی پروپیلن

درپوش های پلاستیکی معمولاً با استفاده از قالب گیری تزریقی تولید می شوند. پلاستیک مذاب به داخل حفره قالب تزریق می شود و اجازه داده می شود تا خنک و جامد شود. پس از خارج کردن از قالب، مواد اضافی از قالب جدا می شود.

کنترل کیفیت

برای همه انواع درپوش ها، کنترل کیفیت بسیار مهم است. درپوش ها از نظر عیوب، اندازه مناسب و عملکرد بازرسی می شوند. برخی ممکن است تحت آزمایشات مقاومت شیمیایی، نفوذپذیری و سایر خواص مرتبط قرار گیرند.

برخی از درپوش های آزمایشگاهی، به ویژه آنهایی که در کاربردهای میکروبیولوژیکی یا پزشکی استفاده می شوند، قبل از بسته بندی استریل می شوند. روش‌های رایج استریل‌سازی شامل اتوکلاو، پرتودهی گاما یا عملیات اکسید اتیلن است.

پس از تولید و کنترل کیفیت، درپوش ها اغلب به صورت فله بسته بندی می شوند و برای توزیع آماده می شوند.

شایان ذکر است که فرآیند ساخت دقیق می تواند بر اساس سازنده، الزامات خاص درپوش و پیشرفت در فناوری ساخت متفاوت باشد. طراحی و جنس درپوش تا حد زیادی بر نحوه ساخت هر درپوش آزمایشگاهی تأثیر می گذارد.

شکل 5: یک سری درپوش لاستیکی. 

برنامه های کاربردی

درپوش های آزمایشگاهی کاربردهای متنوعی در رشته های مختلف علمی دارند. هدف اصلی آنها مهر و موم کردن ظروف است، اما استفاده خاص آنها می تواند بر اساس آزمایش یا فرآیند متفاوت باشد. در اینجا چند کاربرد متداول برای درپوش های آزمایشگاهی آورده شده است:

آب بندی فلاسک ها و بطری ها

از درپوش ها برای آب بندی فلاسک های ارلن، فلاسک های حجمی و بطری های معرف استفاده می شود و از آلودگی و تبخیر جلوگیری می کند.

آزمایش های جمع آوری گاز

هنگام جمع آوری گازها در یک آزمایش، از یک درپوش با لوله برای هدایت گاز از ظرف واکنش به ظرف جمع آوری استفاده می شود.

برنامه های کاربردی خلاء

درپوش ها می توانند ظروف را تحت فشار کاهش یافته برای آزمایش هایی که نیاز به خلاء دارند مهر و موم کنند.

فرهنگ های میکروبیولوژیکی

استاپرها برای مهر و موم کردن فلاسک های کشت استفاده می شوند، و اطمینان حاصل می کنند که آلاینده ها از بیرون نگه داشته می شوند و در عین حال اجازه رشد کشت را می دهند.

اندازه گیری های دماسنجی

می توان از درپوش های یک سوراخ برای قرار دادن دماسنج در یک فلاسک یا ظرف استفاده کرد که امکان اندازه گیری دما را در طی واکنش ها یا فرآیندها فراهم می کند.

تیتراسیون

درپوش ها برای جلوگیری از تبخیر و آلودگی در طول آزمایش های تیتراسیون، فلاسک را مهر و موم می کنند.

فرآیندهای تخمیر

استاپرها، اغلب با قفل هوا یا لوله، در ظروف تخمیر استفاده می شوند تا گازها را خارج کنند و از ورود آلاینده ها جلوگیری کنند.

ذخیره سازی نمونه

درپوش‌ها ویال‌ها و سایر ظروف مورد استفاده برای نگهداری نمونه‌ها را مهر و موم می‌کنند تا از آلوده نبودن آنها و حفظ یکپارچگی آنها اطمینان حاصل شود.

سنتز شیمیایی

در طی واکنش‌های شیمیایی، می‌توان از درپوش‌ها برای مهر و موم کردن مخازن واکنش استفاده کرد و اطمینان حاصل کرد که محیط واکنش کنترل می‌شود.

اینها تنها تعدادی از کاربردهای متعدد درپوش های آزمایشگاهی هستند. استفاده خاص اغلب به ماهیت آزمایش، نوع ظرف مهر و موم شده و الزامات فرآیند بستگی دارد.

شکل 6: لاستیک بانگ.

استانداردها

استانداردهای تجهیزات آزمایشگاهی، از جمله درپوش ها، توسط سازمان های مختلف بین المللی و ملی برای اطمینان از کیفیت، ایمنی و سازگاری تعیین می شود. در حالی که ممکن است استانداردهای خاصی فقط به درپوش های آزمایشگاهی اختصاص داده نشده باشد، آنها اغلب تحت استانداردهای گسترده تری مربوط به ظروف شیشه ای آزمایشگاهی، لاستیک و محصولات پلاستیکی قرار می گیرند. در اینجا برخی از استانداردها و سازمان هایی که ممکن است برای درپوش های آزمایشگاهی اعمال شود آورده شده است:

• ISO (سازمان بین المللی استاندارد)

• ASTM International

• USP (فارماکوپیای ایالات متحده)

• FDA (سازمان غذا و داروی ایالات متحده)

• BS (استانداردهای بریتانیا)

ISO استانداردهای متعددی در رابطه با تجهیزات آزمایشگاهی دارد. استانداردهای مربوط به مواد، ساخت و استفاده از ظروف شیشه ای یا پلاستیکی آزمایشگاهی، اگرچه مختص درپوش ها نیست، ممکن است به طور غیرمستقیم برای درپوش ها اعمال شود.

ASTM دارای استانداردهای مربوط به مواد لاستیکی و پلاستیکی است که ممکن است برای درپوش های لاستیکی و پلاستیکی مرتبط باشد. به عنوان مثال، استانداردهای مربوط به مقاومت شیمیایی، پیری و خواص فیزیکی لاستیک می تواند مرتبط باشد.

USP استانداردهایی را برای داروها و تجهیزات پزشکی تعیین می کند. اگر یک درپوش در یک محیط دارویی استفاده شود، ممکن است نیاز به رعایت استانداردهای خاص USP باشد، به ویژه در مورد مواد قابل شستشو، قابل استخراج و زیست سازگاری.

برای درپوش‌هایی که در کاربردهای پزشکی یا مواد غذایی در ایالات متحده استفاده می‌شوند، دستورالعمل‌ها و مقررات FDA ممکن است اعمال شود، به‌ویژه در مورد ایمنی و تمیزی مواد.

استانداردهای اتوکلاوپذیری

اگر یک درپوش به عنوان اتوکلاو به بازار عرضه شود، باید استانداردهای خاص مربوط به مقاومت در برابر حرارت و قابلیت استریل شدن بدون تخریب را داشته باشد.

استانداردهای زیست سازگاری

برای درپوش‌هایی که در کاربردهای بیولوژیکی یا پزشکی استفاده می‌شوند، ممکن است نیاز به رعایت استانداردهای زیست سازگاری داشته باشند تا اطمینان حاصل شود که در تماس با نمونه‌های بیولوژیکی اثرات نامطلوبی ندارند.

هنگام تهیه یا استفاده از درپوش های آزمایشگاهی، به ویژه برای کاربردهای حیاتی، بررسی استانداردها یا گواهینامه های مربوطه ضروری است. تولیدکنندگان معمولاً اطلاعاتی در مورد استانداردهایی که محصولاتشان مطابقت دارد ارائه می دهند. اگر استانداردهای خاصی برای یک برنامه مورد نیاز است، همیشه ایده خوبی است که با کارشناسان یا نهادهای نظارتی برای اطمینان از رعایت آن مشورت کنید.

منبع

globalspec