第十一章 手套箱
作者:肥美的韭菜      更新:2020-09-02 07:28      字數:2470
  許秋:“學姐,什麽事情這麽開心呀?”

  陳婉清:“來這邊快一年了,這回終於要開張了。

  我最近做的一個工作,現在已經建立好了主要的框架。

  剛剛將修好的圖給魏老師看過之後,他也比較滿意,讓我開始動筆寫起來。

  不過,估計隻能發個小文章。”

  “恭喜學姐。”

  “對了,我現在清洗基片的操作,已經掌握差不多了,可以教我一些新的實驗操作嗎?”許秋指著裝有基片的培養皿道。

  “好呀,正好最近我可能還需要補一些數據,等教會你之後,你懂得……”陳婉清睜著大眼睛,盯著許秋看。

  “懂懂懂,學姐的事,就是我的事。”許秋忙應和道。

  “好,一言為定,先教你使用手套箱吧。”陳婉清莞爾一笑。

  檢測到手套箱使用操作,是否進行記錄?

  “記錄。”

  “這個巨大的的箱體,就是手套箱。

  它是密封的,氣密性非常好,正麵是一塊透明的防爆玻璃,四周都是鐵皮。

  防爆玻璃上是兩個向外伸出的橡膠手套,操作者可以通過這兩個橡膠手套,伸入箱體內部,從而進行箱體內的實驗操作。”陳婉清道。

  許秋注意到這個手套箱的斜對麵,有一個更大些的手套箱,外接有三個橡膠手套,便問道:

  “學姐,那邊也是一個手套箱吧,應該都是用來做太陽能電池器件的,為什麽要把它們分開放呢,是有什麽講究嗎?”

  “其實最好是把它們拚在一起,但我們實驗室的空間不足,就隻能這麽放了。”陳婉清道。

  他點點頭,然後仔細打量眼前的箱體,大約一米六長,兩米高,前後縱深約一米二左右

  許秋試圖估算它的價格。

  鐵皮、防爆玻璃、橡膠手套,加起來物料成本最多小幾千塊。

  不過做成成品後,價格肯定得翻上幾番,肯定要上萬。

  為了驗證估價準確與否,他問道:

  “學姐,這手套箱多少錢?”

  “兩台加起來要38萬多吧,魏老師和廠家那邊的老板認識,給的優惠價,現在國內能做手套箱的廠家不多。”陳婉清道。

  “居然一台就要20萬,我還以為隻要幾萬呢。看來以後我再估價的時候,在估好以後加個0,就差不多接近真實的價格了。”許秋感歎道。

  “科研嘛,就是這樣的,慢慢你就會習慣啦。”陳婉清輕笑道,然後繼續介紹:

  “手套箱內部的氣氛是氮氣、氬氣等不活潑的氣體,我們用的是氮氣氛圍,如果是做鋰電池則必須使用氬氣。

  使用氮氣是為了創造無水無氧的條件,這樣得到的實驗結果可靠性和重複性高,因為我們做的電池器件中的部分材料對氧和水敏感。

  可以看到這邊的數控麵板,上麵有箱體內水、氧的實時含量,現在都是小於0.1ppm。

  在實驗過程中,可能會升高至10ppm左右,這個沒太大問題。

  但如果長期保持在100ppm以上,則會對實驗結果造成很大的影響。”陳婉清道。

  許秋知道ppm代表的是百萬分比濃度,這說明現在手套箱內氧分子和水分子的占比,均不足千萬分之一。

  “手套箱通過氣體管路連接氮氣鋼瓶,可以隨時補充氮氣,防止因箱體內部壓力不足而造成空氣倒灌。”

  陳婉清說完,領著許秋走到實驗室角落裏放置的兩個鋼瓶櫃處。

  櫃體刷有醒目的黃漆,地上也貼有黃黑相間的警示膠布。

  學姐打開鋼瓶櫃,許秋看到每個櫃子裏均裝有兩個鋼瓶,一共有四個鋼瓶。

  陳婉清道:“我們隻有兩種鋼瓶,一種是高純氮,一種是95:5體積比的氮氫混合氣。前者用於給手套箱和氮氣槍供氣,後者是用來清洗手套箱的。”

  隨後,她認真的看著許秋,說道:“鋼瓶是有一定危險性的,所以在你沒有徹底熟悉它的使用規則前,一定要有我在場才可以。”

  “好的,學姐。”雖然許秋有係統,但還是乖乖點頭道。

  “鋼瓶有兩個閥門,一個是鋼瓶頂部的總閥,另一個是外接的減壓閥。

  這是40升容量的高純氮,內部壓力約為12.5兆帕,因為壓力過高,所以無法直接使用。

  為了解決這個問題,鋼瓶通常要安裝減壓閥,減壓閥可以將壓力降至0到2.5兆帕。

  我們日常使用的話,壓力範圍在0.6至1兆帕,也就是減壓閥刻度3到5格。

  還有很重要的一點,鋼瓶主閥是擰的約鬆,壓力越大;而減壓閥相反,擰得越緊,壓力越大。”陳婉清道。

  “嗯嗯。”許秋說完,走到鋼瓶櫃前,打算試試手感。

  高純氮的鋼瓶,大約一人高,直徑約25厘米。

  許秋雙手環抱鋼瓶,使出了很大的力氣,才將它抱離地麵幾厘米。

  還蠻沉的。

  他慢慢的放下鋼瓶,好奇問道:“這鋼瓶怎麽運送過來的啊,這麽沉。”

  “在學校的實驗室管理係統中下單購買後,藥品倉庫會派師傅及時把鋼瓶送過來的,然後安裝好再將使用完的空鋼瓶運走。”

  “其實移動鋼瓶是有技巧的,你這樣直接像拔蔥一樣,把它提起來移動肯定是不行的,你要把它的一端稍微離地,然後轉動瓶身,就能滾動起來,隻是方向不太好控製。”

  再次返回手套箱邊,陳婉清道:

  “手套箱底部有兩個腳踏板,一個是加壓,也就是往箱體內補充氮氣,還有一個是減壓,也就是抽出箱體內的氮氣,排到大氣中。

  箱體有初始設定的壓力,通常是0.3bar,也就是0.3個大氣壓,當箱體內壓力低於這個值,就會自動補氣。

  壓力過大時,箱體頂部的安全閥就會被頂開,然後設備會強製停止工作。

  這個閾值大約是7bar,所以使用時要注意壓力表。

  不過等熟悉之後,就可以憑手感判斷壓力,不需要看壓力表了。

  當你要通過橡膠手套進入箱體內,一定要慢,防止壓力過高,衝開安全閥。

  出來的時候,也要慢,防止形成負壓,導致空氣進入。

  這個還是需要多加練習的,你先試試吧。”

  ……

  穿好實驗服,做好防護措施後,許秋開始嚐試通過橡膠手套,將手伸入手套箱。

  他先找到橡膠手套上十隻手指的位置,套在自己手上,然後慢慢往裏麵伸;

  開始很容易進入,隨著手的前進,他遇到的阻力也慢慢增大;

  見狀,許秋腳下輕踩減壓踏板,聽到一陣嘶嘶的氣流聲,阻力果然慢慢減小;

  繼續前進,終於進入到了最深處,兩隻手臂都完全伸入到了箱體內部;

  許秋感受了一下,因為橡膠很厚,操作起來笨重了許多;

  然後他慢慢將手伸出來。