一、氣體控制原理

 

　　厭氧手套箱的主要功能是提供一個不含氧氣的封閉環境，以防止氧氣對某些化學反應、材料或生物樣本的干擾。通常，手套箱內部的氣氛由氮氣、氫氣或其他氣體（如氬氣）組成，氮氣是常用的氣體，因為它無色、無味且化學性質穩定。

 

　　氣體控制的核心任務是：

 

　　1.除氧：在手套箱內創建一個低氧環境，通常通過將空氣中的氧氣排除，達到0.1%以下的氧氣濃度。常用的除氧方法是通過化學吸附劑（如鋰鋁合金或鋁鋰合金）或氣體置換法，利用氮氣等惰性氣體將氧氣排出。

 

　　2.濕度控制：在某些實驗中，濕度也需要嚴格控制，以避免濕氣對樣品造成不良影響。濕度過高會導致一些化學反應的不全或材料的降解，而濕度過低則可能影響生物實驗的正常進行。

 

　　3.氣體更換與維護：除了氮氣之外，有時需要引入氫氣等特定氣體以確保實驗環境的特定要求（如催化反應中的氣氛條件）。這些氣體的濃度需要精確控制和實時監測，以確保實驗的精確性和安全性。

 

　　二、氣體控制技術

 

　　厭氧手套箱的氣體控制技術主要包括以下幾種方法：

 

　　1.氣體置換技術：這是一種通過替換手套箱內的空氣來實現除氧的常見方法。首先，將箱內的空氣通過真空泵或壓縮氣體排出，然后用氮氣充填手套箱，直至達到預定的氧氣濃度。此過程可以在幾個小時內完成，具體時間取決于氣體流量和箱體體積。

 

　　2.化學除氧技術：采用化學除氧劑（如鋰鋁合金）將手套箱內部的氧氣化學反應去除。這類方法通常用于保持長期穩定的無氧環境，尤其適合于對氧氣極為敏感的實驗。

 

　　3.氣體循環系統：為了維持氣體的恒定供應，通常配備氣體循環系統。在這種系統中，外部氣源與箱內氣體進行交換，確保氧氣濃度保持在設定值以下。

 

　　4.氣體監測技術：為了實時監控氣體濃度，手套箱配備了氧氣傳感器和濕度傳感器。氧氣傳感器通過電化學原理，檢測箱體內氧氣的濃度。濕度傳感器則幫助調整氣體系統中的水分含量。

 

　　三、氣體維護技術

 

　　氣體維護是保證儀器長期穩定運行的關鍵。定期檢查與維護可延長設備的使用壽命，并提高實驗的安全性與可靠性。主要的氣體維護技術包括：

 

　　1.定期檢查氣體系統：氣體管路、閥門、過濾器和傳感器是氣體控制系統的重要組成部分，定期檢查這些設備是否完好，避免漏氣或傳感器故障。漏氣可能導致氧氣濃度升高，影響實驗環境。

 

　　2.更換除氧劑：如果使用化學除氧劑來維持厭氧環境，需要定期更換除氧劑。這些除氧劑通常會隨著時間的推移失去其吸氧能力，因此需要及時更換，以確保箱內持續維持低氧狀態。

 

　　3.氣體凈化與干燥：進入手套箱的氣體需要經過凈化處理，去除其中的水分、雜質和二氧化碳等。通常，氣體凈化器配備干燥劑（如分子篩），用來去除空氣中的水分。定期檢查這些干燥劑的狀態，確保其有效性。

 

　　4.維護氣體傳感器：傳感器的準確性直接影響氣體控制系統的穩定性。定期校準氣體傳感器，檢查其響應時間與精度，確保其在使用過程中能夠提供準確的氣體濃度數據。