Кіріспе

Бас кеңістігіндегі флакондар газ хроматографиясы (GC) талдауында әдетте пайдаланылатын үлгі контейнерлері болып табылады, негізінен тұрақты үлгіні тасымалдау және герметикалық жүйе арқылы талдауға қол жеткізу үшін газ немесе сұйық үлгілерді инкапсуляциялау үшін қолданылады. Олардың тамаша тығыздау қасиеттері мен химиялық инерттілігі аналитикалық нәтижелердің дәлдігі мен қайталануын қамтамасыз ету үшін өте маңызды.

Күнделікті тәжірибелерде, әдетте, бір реттік шығын материалдары ретінде бас кеңістігі флакондары қолданылады. Бұл айқас ластануды азайтуға көмектескенімен, сонымен қатар зертханалық операциялардың құнын айтарлықтай арттырады, әсіресе үлгі көлемі үлкен және сынақ жиілігі жоғары қолданбаларда. Сонымен қатар, бір реттік пайдалану зертхананың тұрақтылығына қысым жасайтын көп мөлшерде шыны қалдықтарын тудырады.

Бас кеңістігі флакондарының материалдық және құрылымдық қасиеттері

Кеңістіктегі флакондар әдетте органикалық еріткіштердің кең ауқымына, жоғары температурадағы беру жағдайларына және жоғары қысымды жұмыс орталарына төтеп бере алатындай химиялық инертті және термиялық тұрақтылығы жоғары, жоғары температураға төзімді боросиликатты шыныдан жасалған.Теориялық тұрғыдан, боросиликатты шыны жақсы тазалау және қайта пайдалану мүмкіндігіне ие, бірақ оның нақты қызмет ету мерзімі құрылымдық тозу және ластану қалдықтары сияқты факторлармен шектеледі.

Тығыздау жүйесі бас кеңістігі флакондарының жұмысының негізгі құрамдас бөлігі болып табылады және әдетте алюминий қақпақтан немесе аралық бөліктен тұрады. Алюминий қақпағы бөтелкенің аузына без немесе жіп арқылы газ өткізбейтін жабын жасайды, ал аралық иненің енуін қамтамасыз етеді және газдың ағып кетуіне жол бермейді. Шыны құты корпусы бірнеше рет жуудан кейін өзінің негізгі құрылымын сақтағанымен, аралық бөлік әдетте бір реттік құрамдас болып табылады және тесілгеннен кейін тығыздағышты жоғалтуға және материалды жоғалтуға бейім, бұл қайта пайдалану сенімділігіне әсер ететінін ескеру маңызды. Сондықтан, қайта пайдалану әрекеті кезінде, әдетте, аралық бөлікті ауыстыру қажет, ал шыны флакондар мен алюминий қақпақтарды қайта пайдалану олардың физикалық тұтастығын және герметикалықты сақтау қабілетін бағалауды қажет етеді.

Сонымен қатар, көлемі, бірлескен өндірісі бойынша флакондардың әртүрлі маркалары мен үлгілері. Құты аузының құрылысында және т.б. аздаған ауытқулар болуы мүмкін, бұл автосынама алу құтыларымен үйлесімділікке, тығыздағыштың сәйкестігіне және тазалаудан кейінгі қалдық жағдайға әсер етуі мүмкін. Сондықтан тазалау және қайта пайдалану бағдарламасын әзірлеу кезінде деректердің дәйектілігі мен сенімділігін қамтамасыз ету үшін пайдаланылатын құтылардың арнайы сипаттамалары үшін стандартталған валидация жүргізілуі керек.

Тазалаудың техникалық-экономикалық талдауы

1. Тазалау әдістері

Бас кеңістігі флакондары әртүрлі жолдармен тазартылады, соның ішінде екі негізгі санат: қолмен тазалау және автоматты түрде тазалау. Қолмен тазалау әдетте шағын партияларды өңдеуге, икемді жұмыс істеуге, көбінесе реагент бөтелкесінің щеткасымен, ағынды сумен шаюға және химиялық реагентті көп сатылы өңдеуге жарамды. Дегенмен, тазалау процесі қолмен жұмыс істеуге негізделгендіктен, қайталану және тазалау нәтижелері тұрақсыз болу қаупі бар.

Керісінше, автоматтандырылған тазалау жабдығы тазалау тиімділігі мен дәйектілігін айтарлықтай жақсарта алады. Ультрадыбыстық тазалау жоғары жиілікті тербеліс арқылы микро-көпіршіктерді жасайды, ол экрандауға жабысатын із қалдығын тиімді жоя алады және әсіресе жоғары жабысқақ немесе із қалдыратын органикалық қалдықтарды өңдеу үшін қолайлы.

Тазалау құралын таңдау тазалау әсеріне айтарлықтай әсер етеді. Жиі қолданылатын тазалау құралдарына этанол, ацетон, бөтелке жууға арналған сулы сұйықтықтар және арнайы жуғыш заттар жатады. Көп сатылы тазалау процесі әдетте ұсынылады: еріткішпен шаю (органикалық қалдықтарды кетіру үшін) → сулы шаю (суда еритін ластануды кетіру үшін) → таза сумен шаю.

Тазалау аяқталғаннан кейін қалдық ылғал үлгіге әсер етпеу үшін мұқият кептіру керек. Зертханалық кептіру пеші (60 ℃ -120 ℃) ​​үшін жиі қолданылатын кептіру жабдығы, кейбір талап етілетін қолданбалар үшін автоклавтаудың тазалығы мен бактериостатикалық қабілетін одан әрі арттыру үшін де пайдаланылуы мүмкін.

2. Тазалаудан кейін қалдықты анықтау

Тазалаудың мұқияттылығын қалдық сынағы арқылы тексеру қажет. Ластаушы заттардың жалпы көздеріне алдыңғы үлгілердің қалдықтары, еріткіштер, қоспалар және тазалау процесіндегі жуғыш заттың қалдықтары жатады. Бұл ластаушы заттарды толығымен алып тастамау «елес шыңдары» және фондық шудың жоғарылауы сияқты кейінгі талдауларға кері әсерін тигізеді.

Анықтау әдістеріне келетін болсақ, ең тікелей әдіс бос ағынды жүргізу болып табылады, яғни тазартылған құтыға бос үлгі ретінде енгізіледі, ал белгісіз шыңдардың болуы газ хроматографиясы (ГХ) немесе газ хроматографиясы-масс-спектрометрия (ГХ-МС) арқылы байқалады. Тағы бір жалпы әдіс - жалпы органикалық көміртекті талдау, ол құты бетінде немесе жуу ерітіндісінде қалған органикалық заттардың мөлшерін анықтау үшін қолданылады.

Бұған қоса, үлгіге қатысты арнайы аналитикалық әдіс арқылы «фондық салыстыруды» орындауға болады: тазартылған құты жаңа құты сияқты бірдей жағдайларда іске қосылады және тазалаудың қолайлы стандартты екенін бағалау үшін фондық көрсеткіштердің деңгейі жалған шыңдардың болуымен салыстырылады.

Қайта пайдалануға әсер ететін факторлар

1. Аналитикалық нәтижелерге әсері

Headspace шишаларын қайта пайдалану алдымен оның аналитикалық нәтижелерге, әсіресе сандық талдауға әсерін бағалау керек. Қолдану саны көбейген сайын іздік қосылыстар құтының ішкі қабырғасында қалуы мүмкін, тіпті тазалаудан кейін де іздік қоспалар жоғары температурада әлі де бөлініп, мақсатты шыңдардың сандық көрсеткішіне кедергі келтіруі мүмкін. Ол ізді талдауға ерекше сезімтал және ауытқуға өте сезімтал.

Фондық шудың жоғарылауы да жиі кездесетін мәселе. Толық тазаланбау немесе материалдың нашарлауы жүйенің негізгі тұрақсыздығына әкелуі мүмкін, бұл шыңды анықтауға және біріктіруге кедергі келтіруі мүмкін.

Сонымен қатар, тәжірибелік қайталану және ұзақ мерзімді тұрақтылық қайта пайдаланудың орындылығын бағалаудың маңызды көрсеткіштері болып табылады. Егер құтылардың тазалығы, тығыздалу өнімділігі немесе материалдың тұтастығы сәйкес келмесе, бұл инъекция тиімділігінің өзгеруіне және ең жоғары аймақтың ауытқуына әкеледі, осылайша эксперименттік қайталану мүмкіндігіне әсер етеді. Талданатын деректердің салыстырмалылығы мен дәйектілігін қамтамасыз ету үшін практикалық қолданбаларда қайта пайдаланылған флакондарда сериялық валидация сынақтарын жүргізу ұсынылады.

2. Құты мен аралық бөлшектердің ескіруі

Қайталап пайдалану кезінде құты мен тығыздау жүйесінің физикалық тозуы және материалдың тозуы сөзсіз. Термиялық циклдің, механикалық әсерлердің және тазалаудың бірнеше циклінен кейін шыны бөтелкелерде шағын жарықтар немесе сызаттар пайда болуы мүмкін, олар ластаушы заттардың «өлі аймақтарына» айналып қана қоймайды, сонымен қатар жоғары температурада жұмыс істегенде жарылу қаупін тудырады.

Пункция құрамдас бөліктері ретінде аралықтар тезірек нашарлайды. Пункциялардың көбеюі аралық қуысының кеңеюіне немесе нашар тығыздалуына себеп болуы мүмкін, бұл үлгінің ұшпалығын жоғалтуға, герметикалықты жоғалтуға және тіпті берудің тұрақсыздығына әкеледі. Бөлшектің қартаюы үлгіні одан әрі ластайтын бөлшектерді немесе органикалық заттарды шығаруы мүмкін.

Қартаюдың физикалық көріністеріне бөтелке түсінің өзгеруі, беткі қабаттардың шөгінділері және алюминий қақпағының деформациясы жатады, олардың барлығы үлгіні тасымалдау тиімділігіне және құрал үйлесімділігіне әсер етуі мүмкін. Эксперименттік қауіпсіздік пен деректердің сенімділігін қамтамасыз ету үшін қайта пайдалану алдында қажетті визуалды тексерулер мен тығыздау сынақтарын орындау және айтарлықтай тозуы бар компоненттерді уақтылы жою ұсынылады.

Қайта пайдалану бойынша ұсыныстар мен сақтық шаралары

Кеңістіктегі флакондарды тиісті тазалау және валидациядан кейін белгілі бір дәрежеде қайта пайдалануға болады, бірақ бұл нақты қолдану сценарийі, үлгінің сипаты және жабдық жағдайлары аясында мұқият бағалануы керек.

1. Ұсынылған қайта пайдалану саны

Кейбір зертханалар мен әдебиеттердің практикалық тәжірибесіне сәйкес, кәдімгі VOC немесе төмен ластану үлгілері өңделетін қолдану сценарийлері үшін шыны құтыларды әр қолданғаннан кейін мұқият тазалау, кептіру және тексеру шартымен әдетте 3-5 рет қайта пайдалануға болады. Осы бірнеше рет тазалау қиындығы, қартаю қаупі және құтылардың нашар тығыздалуы ықтималдығы айтарлықтай артады және оларды уақтылы жою ұсынылады. Жастықтарды әр қолданғаннан кейін ауыстыру ұсынылады және оларды қайта пайдалану ұсынылмайды.

Флакондардың сапасы брендтер мен модельдер арасында өзгеретінін және өнімге тән негізде тексерілуі керек екенін атап өткен жөн. Маңызды жобалар немесе жоғары дәлдіктегі талдау үшін деректер сенімділігін қамтамасыз ету үшін жаңа құтыларға артықшылық беру керек.

2. Қайта пайдалану ұсынылмайтын жағдайлар

Келесі жағдайларда бас кеңістігінің флакондарын қайта пайдалану ұсынылмайды:

• Үлгі қалдықтарын толығымен жою қиын, мысалы, жоғары тұтқыр, оңай адсорбцияланатын немесе құрамында тұзы бар үлгілер;
• Үлгі өте улы немесе ұшпа, мысалы, бензол, хлорлы көмірсутектер және т.б. Мөлдір қалдықтар оператор үшін қауіпті болуы мүмкін;
• Флаконды пайдаланғаннан кейін жоғары температурадағы тығыздау немесе қысымды жағдайлар, құрылымдық кернеудің өзгеруі кейінгі тығыздауға әсер етуі мүмкін;
• Құтылар сот сараптамасы, азық-түлік және фармацевтика сияқты қатаң реттелетін салаларда қолданылады және тиісті ережелер мен зертханаларды аккредиттеу талаптарына сәйкес болуы керек;
• Көрінетін жарықтары, деформациясы, түсі өзгерген немесе алып тастау қиын жапсырмалары бар құтылар қауіпсіздікке қауіп төндіреді.

3. Стандартты операциялық процедураларды орнату

Тиімді және қауіпсіз қайта пайдалануға қол жеткізу үшін келесі тармақтарды қоса алғанда, бірақ олармен шектелмей, біркелкі стандартты операциялық процедураларды әзірлеу қажет:

• Категориялық таңбалау және нөмірлеуді басқару: Қолданылған құтыларды анықтау және қолданылған үлгілердің саны мен түрлерін жазу;
• Тазалауды есепке алу парағын құру: тазалау процесінің әрбір айналымын стандарттау, тазалау құралының түрін, тазалау уақытын және жабдық параметрлерін жазу;
• Пайдалану мерзімінің аяқталу стандарттарын және тексеру циклдерін орнату: пайдаланудың әрбір раундынан кейін сыртқы түрін тексеру және герметизациялау сынамасын жүргізу ұсынылады;
• Тазалау және сақтау орындарын бөлу механизмін орнату: айқас ластанудан аулақ болу және таза құтылардың қолданар алдында таза болуын қамтамасыз ету;
• Мерзімді валидация сынақтарын жүргізу: мысалы, фондық кедергінің жоқтығын тексеру және қайталап пайдалану аналитикалық нәтижелерге әсер етпейтінін тексеру үшін бос жұмыстарды орындау.

Ғылыми менеджмент және стандартталған процестер арқылы зертхана талдау сапасына кепілдік беру негізінде шығын материалдарының құнын орынды төмендете алады және жасыл және тұрақты эксперименттік операцияларға қол жеткізе алады.

Экономикалық және экологиялық пайданы бағалау

Шығындарды бақылау және тұрақтылық заманауи зертханалық операцияларда маңызды мәселелерге айналды. Кеңістіктегі флакондарды тазалау және қайта пайдалану айтарлықтай шығындарды үнемдеуге ғана емес, сонымен қатар қоршаған ортаны қорғау мен жасыл зертхана құрылысына оң мән беретін зертханалық қалдықтарды азайтуға әкелуі мүмкін.

1. Шығындарды үнемдеу есептеулері: бір реттік және қайта пайдалануға болатын

Егер әрбір эксперимент үшін бір реттік кеңістік флакондары пайдаланылса, 100 эксперимент экспоненциалды шығынға ұшырайды. Егер әрбір шыны құты бірнеше рет қауіпсіз қайта пайдаланылуы мүмкін болса, бір тәжірибе тек орташа немесе тіпті бастапқы құнынан азырақ қажет болады.

Тазалау процесі сонымен қатар коммуналдық қызметтерді, жуғыш заттарды және еңбек шығындарын қамтиды. Дегенмен, автоматтандырылған тазалау жүйесі бар зертханалар үшін тазалаудың шекті шығындары салыстырмалы түрде төмен, әсіресе сынамалардың үлкен көлемін талдау кезінде және қайта пайдаланудың экономикалық пайдасы одан да маңызды.

2. Зертханалық қалдықтарды азайтудың тиімділігі

Бір рет қолданылатын флакондарда шыны қалдықтарының көп мөлшері тез жиналуы мүмкін. Бөтелкелерді қайта пайдалану арқылы қалдықтар өндірісін айтарлықтай азайтуға және қалдықтарды кәдеге жарату ауыртпалығын азайтуға болады, бұл әсіресе қалдықтарды жоюға жоғары шығындар немесе қатаң сұрыптау талаптары бар зертханаларда дереу пайда әкеледі.

Бұған қоса, қолданылатын аралық бөлшектер мен алюминий қақпақтардың санын азайту резеңке негізіндегі және металл негізіндегі қалдықтардың шығарындыларын одан әрі азайтады.

3. Зертханалардың тұрақты дамуына үлес қосу

Зертханалық құралдарды қайта пайдалану зертхананың «жасыл түрлендіруінің» маңызды бөлігі болып табылады. Шығын материалдарының қызмет ету мерзімін деректер сапасына нұқсан келтірмей ұзарту арқылы біз ресурстарды пайдалануды оңтайландырумен қатар, ISO 14001 сияқты экологиялық менеджмент жүйелерінің талаптарына да жауап береміз. Ол сондай-ақ ISO 14001 сияқты қоршаған ортаны басқару жүйелерінің талаптарына жауап береді және жасыл зертхана сертификатына, университеттердің энергия үнемдеуін бағалауға және корпоративтік әлеуметтік жауапкершілікке жүгінуге оң әсер етеді.

Сонымен қатар, қайта пайдалану және тазалау процесін стандарттауды орнату да зертханалық басқаруды жетілдіруге ықпал етеді және тұрақтылық тұжырымдамасы мен ғылыми нормаларға бірдей мән беретін эксперименталды мәдениетті тәрбиелеуге көмектеседі.

Қорытынды және болжам

Қорытындылай келе, бас кеңістігі флакондарын тазалау және қайта пайдалану техникалық тұрғыдан мүмкін. Жақсы химиялық инерттілігі және жоғары температураға төзімділігі жоғары сапалы боросиликатты шыны материалдарын тиісті тазалау процестері мен пайдалану жағдайларында аналитикалық нәтижелерге айтарлықтай әсер етпестен бірнеше рет қолдануға болады. Тазалау құралдарын ұтымды таңдау, автоматтандырылған тазалау жабдығын пайдалану және кептіру мен зарарсыздандыру өңдеуді үйлестіру арқылы зертхана құтыларды стандартты түрде қайта пайдалануға, шығындарды тиімді бақылап, қалдықтарды шығаруды азайта алады.

Практикалық қолдануда үлгінің табиғаты, аналитикалық әдістің сезімталдық талаптары және құтылар мен аралықтардың қартаюы толық бағалануы керек. Қайта пайдалану деректер сапасы мен эксперименттік қауіпсіздікке қауіп төндірмейтінін қамтамасыз ету үшін пайдалану жазбасын, қайталаулар санына шектеуді және кезеңді түрде жою механизмін қамтитын кешенді стандартты операциялық процедураны белгілеу ұсынылады.

Болашаққа көз жүгіртсек, жасыл зертхана тұжырымдамасын ілгерілету және қоршаған ортаны қорғау ережелерін қатайту, флакондарды қайта пайдалану бірте-бірте зертханалық ресурстарды басқарудың маңызды бағытына айналады, болашақ зерттеулер тек басқарма басшылығын ғылыми бағалау және қайта пайдалануды институттандыру арқылы ғана емес, қайта пайдалануды ғылыми бағалау және институционализациялау арқылы тазалау технологиясының неғұрлым тиімді, автоматтандырылған деңгейін дамытуға бағытталуы мүмкін. және институционалды басқару, бас кеңістігінің флакондарын қайта пайдалану эксперименттердің құнын төмендетуге көмектесіп қана қоймайды, сонымен қатар зертханалардың тұрақты дамуының мүмкін болатын жолын қамтамасыз етеді.