วิธีการเลือกขวดพลาสติกที่ทนสารเคมีสำหรับใช้ในห้องทดลอง

บทนำ: เหตุใดความเข้ากันได้ทางเคมีจึงไม่ใช่เรื่องที่เลือกได้

ทุกวันนี้ในห้องปฏิบัติการทั่วโลก มีปฏิกิริยาที่เงียบแต่สำคัญอย่างยิ่งเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง นั่นคือ การสัมผัสระหว่างสารเคมีกับภาชนะบรรจุของมัน การจับคู่ที่ผิดพลาดไม่เพียงแต่เสี่ยงต่อการทำให้ตัวอย่างเสียหายเท่านั้น แต่ยังอาจนำไปสู่ความล้มเหลวที่ร้ายแรงได้ ลองนึกภาพกรดไนตริกเข้มข้นที่ถูกเก็บไว้ใน ขวดพลาสติก เมื่อเวลาผ่านไป กรดสามารถทำลายพอลิเมอร์จนนำไปสู่ ความล้มเหลวของภาชนะ สารเคมีรั่วไหล การสัมผัสกับสารอันตราย การปนเปื้อนของตัวอย่าง และการสูญเสียข้อมูล ผลกระทบที่ตามมาไม่ได้มีเพียงแค่ความยุ่งเหยิงที่เกิดขึ้นทันที แต่ยังรวมถึงความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บและการสูญเสียทางการเงินอย่างมากจากการทดลองที่ล้มเหลว

การเลือกขวดพลาสติกที่เหมาะสมเป็นส่วนสำคัญพื้นฐานของ มาตรการความปลอดภัยในห้องปฏิบัติการ และ ความสมบูรณ์ทางการทดลอง . คู่มือนี้นำเสนอแนวทางอย่างเป็นระบบในการตัดสินใจที่สำคัญนี้ เพื่อให้มั่นใจว่าสารเคมีของคุณได้รับการจัดเก็บอย่างปลอดภัย และผลลัพธ์ยังคงเชื่อถือได้

สายผลิตภัณฑ์พลาสติกสำหรับห้องปฏิบัติการ – พอลิเมอร์ทั่วไปและคุณสมบัติของพวกมัน

พลาสติกทุกชนิดไม่ได้มีคุณสมบัติเท่ากัน ความต้านทานของพวกมันแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับโครงสร้างพอลิเมอร์ โดยนี่คือรายละเอียดของประเภทที่ใช้กันทั่วไปในขวดสำหรับห้องปฏิบัติการ:

1. โพลีโพรพิลีน (PP)

• ลักษณะสําคัญ: ทึบแสงหรือกึ่งโปร่งแสง กึ่งแข็ง มีจุดหลอมเหลวสูง (~160°C) มีความทนทานต่อการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำได้ดีเยี่ยม ความสามารถในการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำ .

• โปรไฟล์ความต้านทานสารเคมี: มีความต้านทานกว้างขวาง โดยมีความต้านทานดีเยี่ยมต่อเบส กรด (รวมถึงกรดเข้มข้น) เกลือ และตัวทำละลายอินทรีย์หลายชนิด มีความต้านทานดีต่อแอลกอฮอล์และอัลดีไฮด์ อย่างไรก็ตาม มีความต้านทานต่ำต่อไฮโดรคาร์บอนที่มีคลอรีน (เช่น คลอโรฟอร์ม, ไดคลอโรเมเทน) และสารออกซิไดซ์แรงที่มีความเข้มข้นสูง

• ดีที่สุดสำหรับ: ใช้ทั่วไปในห้องปฏิบัติการ, สารละลายในน้ำ , สารละลายบัฟเฟอร์, สื่อเพาะเลี้ยงเซลล์ และตัวทำละลายที่ยืนยันความเข้ากันได้แล้ว เป็นอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการที่ใช้งานได้จริงอย่างแท้จริง

2. โพลีเอทิลีน (PE)

• ชนิดความหนาแน่นต่ำ (LDPE): มีความยืดหยุ่นมากกว่าและนิ่มกว่า เหมาะสำหรับขวดบีบ

• ชนิดความหนาแน่นสูง (HDPE): มีความแข็งแรง ทึบแสง และให้การป้องกันความชื้นได้ดีกว่า

• โปรไฟล์ความต้านทานสารเคมี: ทนทานต่อน้ำ กรด เบส และแอลกอฮอล์ได้ดีเยี่ยม ทนต่อน้ำมันและไขมันในระดับปานกลาง แต่ทนต่อไฮโดรคาร์บอน ตัวทำละลายฮาโลเจน และออกซิไดเซอร์เข้มข้นได้ไม่ดีนัก โดยทั่วไป HDPE จะมีความต้านทานต่อสารเคมีได้ดีกว่า LDPE เล็กน้อย

• ดีที่สุดสำหรับ: การเก็บรักษาช่วงสั้น ของน้ำ กรด/เบสเจือจาง และเอทานอล LDPE เหมาะอย่างยิ่งสำหรับขวดล้าง

3. โพลีเมทิลเพนเทน (PMP)

• ลักษณะสําคัญ: โปร่งใสอย่างมาก (คล้ายแก้ว) น้ำหนักเบา และมีความคงตัวทางความร้อนที่ดี

• โปรไฟล์ความต้านทานสารเคมี: คล้ายกับพีพี แต่มีความโปร่งใสดีกว่า ทนต่อกรด เบส และแอลกอฮอล์ได้ดีเยี่ยม แต่ทนต่อไฮโดรคาร์บอนที่มีคลอรีนและไฮโดรคาร์บอนชนิดอะโรมาติกได้ไม่ดี

• ดีที่สุดสำหรับ: การใช้งานที่ ความชัดเจนของภาพ มีความสำคัญเท่ากับการทนต่อสารเคมี เช่น ขวดบรรจุสารละลายสำรองที่ต้องระบุเนื้อหาได้ชัดเจน

4. ฟลูออรีนโพลิเมอร์ (FEP, PFA)

• ลักษณะสําคัญ: มีคุณสมบัติเฉื่อยต่อสารเคมีสูงสุด โปร่งใสสูง มีความยืดหยุ่น (FEP) และสามารถทนต่ออุณหภูมิสุดขั้วได้

• โปรไฟล์ความต้านทานสารเคมี: มีความต้านทานที่ยอดเยี่ยมเกือบทุกชนิด ทนต่อกรด เบส ตัวทำละลาย (รวมถึงตัวทำละลายรุนแรง เช่น กรดไฮโดรฟลูอริก และกรดซัลฟิวริกเข้มข้น) และตัวออกซิไดซ์ได้เกือบทุกชนิด

• ดีที่สุดสำหรับ: บริสุทธิ์สูง หรือ การจัดเก็บสารเคมีที่มีฤทธิ์รุนแรงเป็นพิเศษ , แอปพลิเคชันที่สำคัญซึ่งมีความกังวลเกี่ยวกับการรั่วซึมหรือการดูดซึม เป็นตัวเลือกพรีเมียมเพื่อความปลอดภัยสูงสุด

5. โพลีคาร์บอเนต (PC)

• ลักษณะสําคัญ: ใสเหมือนคริสตัลและทนต่อแรงกระแทกได้ดีมาก

• โปรไฟล์ความต้านทานสารเคมี: โดยรวมทนได้ไม่ดี แม้จะทนต่อกรดอ่อนและแอลกอฮอล์ได้ แต่จะถูกทำลายโดยเบส แอมโมเนีย อะมีน และตัวทำละลายอินทรีย์หลายชนิด เสี่ยงต่อการแตกร้าวจากแรงเครียด

• ดีที่สุดสำหรับ: ส่วนใหญ่สำหรับ น้ำ หรือสารละลายในน้ำที่อ่อนมาก การใช้งานกับสารเคมีมีข้อจำกัด มักใช้สำหรับขวดเหวี่ยงหรือถังขนาดใหญ่ที่ต้องการความแข็งแรงทางกายภาพสำหรับของเหลวที่ไม่เป็นอันตราย

ขั้นตอนการคัดเลือกตามลำดับ

การเลือกขวดเป็นกระบวนการตัดสินใจ ให้ปฏิบัติตามขั้นตอนนี้เพื่อลดความเสี่ยงให้น้อยที่สุด

ขั้นตอนที่ 1: ระบุระดับความรุนแรงของสารเคมีของคุณ

จัดประเภทสารเคมีของคุณ:

• ตัวทำละลายที่มีความรุนแรง: สารกลุ่มอะโรแมติกส์ (เบนซีน, ทูลูอีน), ฮาโลเจน (คลอโรฟอร์ม), คีโตนส์ (อะซิโตน)

• กรดเข้มข้น/กรดแร่: กรดไฮโดรคลอริก (HCl), กรดซัลฟิวริก (H₂SO₄), กรดไนตริก (HNO₃), กรดไฮโดรฟลูออริก (HF)

• เบสเข้มข้น: โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH), โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH)

• สารออกซิไดซ์: เปอร์ออกไซด์ (H₂O₂), กรดไนตริก, กรดเพอร์คลอริก

• สารละลายเฉื่อย/สารละลายน้ำ: น้ำ, สารบัฟเฟอร์, เกลือ, กรด/เบสเจือจาง

ขั้นตอนที่ 2: กำหนดความต้องการของแอปพลิเคชันของคุณ

• การจัดเก็บ vs การจ่าย: การจัดเก็บระยะยาวต้องการความเข้ากันได้สูงกว่าการถ่ายโอนระยะสั้น

• อุณหภูมิ: ขวดจะต้องผ่านกระบวนการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน (autoclaved), แช่แข็ง หรือให้ความร้อนหรือไม่?

• ความชัดเจน: คุณจำเป็นต้องมองเห็นปริมาตรหรือความใสของของเหลวหรือไม่?

• ความปลอดเชื้อ: การใช้งานต้องการการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน (autoclaving) หรือรังสีแกมมาหรือไม่?

ขั้นตอนที่ 3: ตรวจสอบแผนภูมิความเข้ากันได้ของสารเคมี

นี่คือเครื่องมือที่สำคัญที่สุดของคุณ อย่าเดาเด็ดขาด ผู้จัดจำหน่ายอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการที่น่าเชื่อถือจะมีแผนภูมิโดยละเอียดที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างสารเคมีกับพอลิเมอร์พลาสติก มักใช้ระดับการประเมิน เช่น:

• ยอดเยี่ยม (E): ไม่มีความเสียหาย เหมาะสำหรับการจัดเก็บระยะยาว

• ดี (G): มีผลน้อย เหมาะสำหรับการสัมผัสระยะสั้นหรือความเข้มข้นต่ำ

• ปานกลาง (F): มีผลระดับปานกลาง ไม่แนะนำให้ใช้เป็นเวลานาน

• ไม่แนะนำ (NR): มีการเสื่อมสภาพหรือการซึมผ่านอย่างรุนแรง

ข้อแนะนํามืออาชีพ ควรใช้ตารางข้อมูลจากผู้ผลิตที่เชื่อถือได้เสมอ (เช่น Nalgene, Thermo Fisher, Cole-Parmer) สำหรับรุ่นขวดที่คุณพิจารณา เนื่องจากสูตรอาจแตกต่างกัน

ขั้นตอนที่ 4: พิจารณาปัจจัยรอง

• การซึมผ่าน: เมื่อเวลาผ่านไป ไอสามารถซึมผ่านผนังพลาสติกได้ (เช่น ตัวทำละลายผ่าน LDPE) ส่งผลให้ปริมาตรลดลง ความเข้มข้นเปลี่ยนแปลง และอาจเกิดการปนเปื้อนในบรรยากาศ

• การละลายออก / สารเติมแต่ง: พลาสติไซเซอร์หรือสารกันเสียในพลาสติกสามารถซึมลงสู่สารละลายที่ไวต่อการปนเปื้อนของคุณได้ (เช่น วัฒนธรรมเซลล์ มาตรฐาน HPLC) ควรเลือก ขวดที่มีความบริสุทธิ์สูง เกรดห้องปฏิบัติการ ไม่ใช่ภาชนะใส่อาหาร

• ความเข้ากันได้ของฝาปิด/แผ่นรอง: ฝาปิดและแผ่นรองภายใน (มักทำจากซิลิโคนหรือ PTFE) จะต้องเข้ากันได้ด้วยเช่นกัน แม้ขวดจะทำจากพอลิโพรไพลีน (PP) แต่หากแผ่นรองไม่เข้ากัน ก็ยังคงถือว่ามีจุดบกพร่อง

ขั้นตอนที่ 5: เมื่อไม่มั่นใจ ให้ทำการทดสอบ

สำหรับการเก็บรักษาน้ำยาที่สำคัญอย่างยิ่ง ระยะยาว หรือน้ำยาใหม่ ควรทำการทดสอบในระดับเล็กก่อน:

1. จุ่มตัวอย่างวัสดุขวดลงในสารเคมีนั้น

2. เก็บไว้ภายใต้เงื่อนไขที่ตั้งใจจะใช้ (ความเข้มข้น อุณหภูมิ เวลา)

3. สังเกตการเปลี่ยนแปลงต่างๆ น้ำหนัก (การดูดซึม/การบวม) ความเปราะหัก/การแตกร้าว , การเปลี่ยนสี , หรือ หมอก .

ส่วนที่ 3: ข้อพิจารณาพิเศษและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

การจัดการกรดฟลูออริก (HF)

นี่ถือเป็นกรณีพิเศษเนื่องจากมีพิษรุนแรงและทำปฏิกิริยากับแก้ว สำหรับสารละลาย HF คุณต้องใช้ขวดที่ทำจาก พอลิเมอร์ฟลูออรีน (FEP, PFA) หรือพอลิเอทิลีนที่สูตรเฉพาะบางชนิด อย่าใช้ขวดแก้วเด็ดขาด

การจัดเก็บน้ำบริสุทธิ์สูงและมาตรฐาน

สำหรับการวิเคราะห์ปริมาณน้อย (เช่น HPLC, ICP-MS) ให้ใช้ขวดที่ทำจาก พอลิเมอร์ฟลูออรีน (FEP) หรือพอลิโพรพิลีนความบริสุทธิ์สูง . สิ่งเหล่านี้ช่วยลดการรั่วซึมของไอออนและการปนเปื้อนจากสารอินทรีย์ ซึ่งอาจทำให้ผลลัพธ์ที่ละเอียดอ่อนคลาดเคลื่อนได้

การติดฉลากและเอกสารประกอบ

เมื่อเลือกขวดแล้ว ให้ติดฉลากอย่างชัดเจนโดยระบุชื่อสารเคมี ความเข้มข้น วันที่ และชื่อย่อของคุณ พิจารณาเพิ่ม ประเภทพลาสติก (เช่น "สำหรับ HCl เท่านั้น - PP") ลงบนฉลาก เพื่อป้องกันการใช้งานผิดในอนาคต ให้บันทึกเหตุผลเกี่ยวกับความเข้ากันได้ไว้ในสมุดบันทึกห้องปฏิบัติการหรือเอกสารความปลอดภัยของคุณ

บทสรุป: ความปลอดภัยคือระบบ

การเลือกขวดพลาสติกที่เข้ากันได้ทางเคมีเป็นวิทยาศาสตร์ที่แม่นยำ ไม่ใช่การเดาสุ่ม คุณสมบัติของพอลิเมอร์ ปรึกษาอย่างเคร่งครัดกับ แผนภูมิความเข้ากันได้ และนำการปฏิบัตินั้นมาใช้อย่างเหมาะสม กระบวนการคัดเลือกอย่างเป็นระบบ , คุณจะเปลี่ยนภาชนะธรรมดาให้กลายเป็นอุปกรณ์ป้องกันที่เชื่อถือได้สำหรับงานของคุณ เพื่อนร่วมงาน และตัวคุณเอง

จำไว้ว่า ทางเลือกที่ปลอดภัยที่สุดมักมาพร้อมกับต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้นเล็กน้อย แต่ถูกกว่ามากเมื่อเทียบกับค่าใช้จ่ายจากอุบัติเหตุ ทำให้ความเข้ากันได้กลายเป็นหนึ่งในเสาหลักที่ขาดไม่ได้ของวัฒนธรรมความปลอดภัยในห้องปฏิบัติการของคุณ