Sebagai radas eksperimen yang sangat tertutup, kotak sarung tangan digunakan secara meluas dalam penyelidikan saintifik, pengeluaran perindustrian, dan bidang lain, terutamanya dalam senario yang memerlukan kawalan alam sekitar yang ketat. Salah satu fungsi teras mereka terletak pada sistem penulenan gas, yang mengekalkan ketulenan dan kestabilan gas dalaman untuk memastikan ketepatan dan kebolehpercayaan eksperimen atau proses pengeluaran.
Prinsip Kerja Sistem Pemurnian Gas Kotak Sarung Tangan
Sistem penulenan gas membuang kekotoran seperti lembapan, oksigen, dan kesan gas yang mengganggu dari kotak sarung tangan melalui gabungan proses fizikal dan kimia. Sistem ini biasanya terdiri daripada tiga komponen utama: lajur penulenan, sistem peredaran dan sistem penjanaan semula.
1. Lajur Pemurnian
Lajur penulenan ialah komponen teras, diisi dengan bahan khusus yang menjerap atau bertindak balas secara kimia dengan kekotoran. Contohnya:
-Pemangkin kuprum: Mengeluarkan oksigen dengan cekap melalui tindak balas kimia pada suhu rendah, membentuk kuprum oksida. Ia boleh dijana semula dengan bertindak balas dengan hidrogen.
-Ayak molekul: Bahan berliang dengan hygroscopicity yang kuat, secara fizikal menjerap molekul air. Ia dijana semula melalui pemanasan.
2. Sistem Peredaran
Sistem ini secara berterusan mengeluarkan gas dari kotak sarung tangan, mengarahkannya melalui lajur penulenan, dan menyuntik semula gas yang telah dimurnikan. Kecekapan proses ini bergantung pada faktor seperti kadar aliran kipas, memastikan ketulenan gas yang mampan.
3. Sistem Penjanaan Semula
Lama kelamaan, bahan penulenan menjadi tepu dan kehilangan keberkesanan. Sistem penjanaan semula, dikawal oleh PLC, secara automatik mencampurkan gas kerja (cth, hidrogen) untuk memulihkan kapasiti penulenan bahan.
Bahan Pemurnian
Pilihan bahan secara langsung memberi kesan kepada prestasi sistem dan jangka hayat. Bahan utama termasuk:
1. Pemangkin Kuprum
- Bertindak balas dengan oksigen untuk membentuk kuprum oksida, mencapai tahap oksigen<1 ppm.
- Boleh dijana semula melalui pendedahan hidrogen, menjadikannya kos efektif untuk kegunaan jangka panjang.
2. Ayak Molekul
- Menyerap kelembapan melalui cara fizikal, mengekalkan paras H₂O<1 ppm.
- Dijana semula dengan pemanasan untuk membebaskan molekul air yang terperangkap.
3. Bahan Bantu
- Karbon teraktif: Menjerap bahan cemar organik.
- Penjerap kimia khusus: Sasarkan gas surih khusus (cth, sebatian organik meruap).
Aplikasi dan Kelebihan
Sistem penulenan gas memastikan kelembapan ultra rendah dan persekitaran oksigen, penting untuk:
1. Penyelidikan Bateri: Meningkatkan prestasi bateri litium-ion dan supercapacitor dengan meminimumkan pencemaran semasa fabrikasi elektrod.
2. Pengilangan OLED: Mengekalkan ketulenan untuk pengeluaran dan ujian peranti OLED berprestasi tinggi.
3. Pembuatan Termaju: Menyokong percetakan 3D dan kimpalan laser dengan menstabilkan keadaan gas, meningkatkan kualiti produk.
Kesimpulan
Sistem penulenan gas adalah penting kepada kefungsian kotak sarung tangan, menggabungkan bahan termaju dan kejuruteraan yang tepat untuk mencapai persekitaran yang stabil dan bebas bahan cemar. Aplikasinya merangkumi penyelidikan dan proses perindustrian yang canggih, memacu inovasi dalam bidang seperti penyimpanan tenaga, elektronik dan sains bahan.
