انواع هود آزمایشگاهی | هود آزمایشگاهی چیست ؟

هود آزمایشگاهی چگونه کار می‌کند؟

در هودهای شیمیایی، سیستم مکش باعث هدایت هوای آلوده از محفظه کار به سمت مسیر تخلیه می‌شود. این هوا معمولاً از طریق کانال به بیرون ساختمان منتقل می‌شود؛ هرچند مدل‌های بدون کانال نیز وجود دارند که با استفاده از فیلترهای متناسب با آلاینده، هوا را تصفیه و بازچرخانی می‌کنند.

در کابینت‌های ایمنی زیستی، جریان هوا و فیلتراسیون به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که سطح حفاظت موردنیاز برای کاربر، نمونه و محیط فراهم شود. در بسیاری از این تجهیزات از فیلترهای HEPA برای کنترل ذرات معلق استفاده می‌شود.

هود لامینار نیز با عبور دادن هوا از فیلتر مناسب و هدایت کنترل‌شده آن به سمت فضای کار، محیطی با آلودگی ذره‌ای کمتر برای نمونه ایجاد می‌کند.

تفاوت هود آزمایشگاهی با تهویه معمولی چیست؟

سیستم تهویه عمومی برای گردش هوا و بهبود شرایط کلی محیط طراحی شده است؛ اما هود آزمایشگاهی باید در محل انجام کار، کنترل مشخصی بر جریان هوا و آلاینده‌ها ایجاد کند.

برای مثال، باز کردن پنجره یا روشن کردن یک فن معمولی جایگزین هود شیمیایی نیست؛ زیرا این اقدامات الزاماً از انتشار بخارات خطرناک جلوگیری نمی‌کنند. به همین ترتیب، تهویه معمولی محیط نیز جایگزین کابینت ایمنی زیستی مناسب برای کار با عوامل عفونی نمی‌شود.

اجزای اصلی هود آزمایشگاهی

اجزای هود آزمایشگاهی بر اساس نوع دستگاه، کاربرد و روش کنترل آلودگی متفاوت هستند. با این حال، برخی بخش‌ها در بسیاری از مدل‌ها وجود دارند.

1. بدنه و محفظه کار

بدنه، ساختار اصلی دستگاه را تشکیل می‌دهد و فضای انجام آزمایش را در اختیار کاربر قرار می‌دهد. جنس بدنه و سطح داخلی باید با نوع مواد، شرایط کاری و الزامات نظافت سازگار باشد.

در هودهای مورد استفاده برای مواد شیمیایی خورنده، مقاومت سطوح در برابر مواد شیمیایی اهمیت ویژه‌ای دارد. در تجهیزات زیستی نیز طراحی سطوح داخلی و امکان پاک‌سازی و ضدعفونی اهمیت زیادی پیدا می‌کند.

2. شیشه متحرک یا ساش (Sash)

ساش در بسیاری از هودهای شیمیایی به‌صورت شیشه متحرک طراحی می‌شود. این بخش امکان دسترسی به فضای کار را فراهم می‌کند و در صورت استفاده صحیح، بخشی از سیستم محافظت از کاربر است.

ارتفاع بازشدگی ساش می‌تواند بر عملکرد هود اثر بگذارد؛ بنابراین باید در محدوده توصیه‌شده سازنده استفاده شود. در کابینت‌های ایمنی زیستی نیز پنجره جلویی و ارتفاع کاری، الزامات مشخصی دارند.

3. سیستم مکش، فن و کانال خروج هوا

فن و مسیرهای جریان هوا در کنترل و انتقال آلاینده‌ها نقش دارند. در مدل‌های کانال‌دار، هوای خروجی از طریق کانال به محل تخلیه هدایت می‌شود. طراحی نامناسب کانال‌کشی، افت عملکرد فن یا اختلال در جریان هوا می‌تواند ایمنی دستگاه را کاهش دهد.

در مدل‌های بدون کانال، سیستم گردش هوا و فیلترها باید متناسب با مواد مورد استفاده انتخاب شوند.

4. فیلترهای مورد استفاده در هودها

نوع فیلتر به نوع آلاینده بستگی دارد. فیلتر HEPA برای به دام انداختن ذرات معلق طراحی شده است، درحالی‌که کنترل بخارات شیمیایی به فناوری جذب یا تصفیه متناسب با ماهیت ماده نیاز دارد.

بنابراین، وجود فیلتر به‌تنهایی تضمین نمی‌کند که دستگاه تمام آلاینده‌ها را حذف کند. نوع فیلتر، سازگاری شیمیایی، ظرفیت، شرایط استفاده و برنامه تعویض آن باید بررسی شود.

5. سیستم روشنایی، کنترل و هشدار

سیستم روشنایی به مشاهده بهتر نمونه‌ها و انجام دقیق‌تر کار کمک می‌کند. برخی مدل‌ها نیز به نمایشگر، کنترل سرعت فن، نشانگر وضعیت جریان هوا و هشدارهای عملکردی مجهز هستند.

این امکانات می‌توانند استفاده از دستگاه را آسان‌تر کنند؛ اما وجود آن‌ها به‌تنهایی تضمین‌کننده ایمنی نیست و عملکرد واقعی هود باید مطابق الزامات مربوط به همان مدل ارزیابی شود.

انواع هود آزمایشگاهی کدام‌اند؟

انواع هود آزمایشگاهی را باید بر اساس عملکرد، نوع حفاظت و شیوه کنترل آلاینده‌ها شناخت. سه گروه مهم عبارت‌اند از هود شیمیایی، کابینت ایمنی زیستی و هود لامینار. در کنار این موارد، هودهای بدون کانال و تجهیزات تخصصی نیز برای کاربردهای مشخص وجود دارند.

1. هود شیمیایی آزمایشگاهی  (Chemical Fume Hood)

هود شیمیایی یکی از تجهیزات اصلی آزمایشگاه‌هایی است که با مواد شیمیایی فرار، بخارات، گازها یا برخی آلاینده‌های شیمیایی خطرناک سروکار دارند. وظیفه اصلی این دستگاه، کنترل انتشار آلاینده‌ها از محل انجام کار و کاهش مواجهه کاربر با آن‌هاست.

در هود شیمیایی کانال‌دار، هوای داخل محفظه به کمک سیستم مکش از طریق کانال تخلیه می‌شود. عملکرد ایمن این دستگاه به طراحی هود، شرایط نصب، وضعیت جریان هوا و نحوه استفاده کاربر بستگی دارد.

کاربردهای هود شیمیایی:

• انجام واکنش‌های شیمیایی همراه با تولید بخار.
• کار با حلال‌های فرار در شرایط مجاز.
• آماده‌سازی محلول‌ها و نمونه‌های شیمیایی خطرناک.
• برخی فرایندهای تجزیه شیمیایی و کنترل کیفیت.
• انجام فعالیت‌هایی که طبق ارزیابی خطر به مهار موضعی بخارات نیاز دارند.

مزایای هود شیمیایی:

• کاهش مواجهه کاربر با بسیاری از بخارات و گازهای خطرناک، در صورت طراحی و عملکرد صحیح.
• امکان استفاده در طیف متنوعی از فعالیت‌های شیمیایی، متناسب با مشخصات دستگاه.
• قابلیت اتصال به سیستم تخلیه هوا در مدل‌های کانال‌دار.

محدودیت‌ها:

• به طراحی صحیح، نصب اصولی و بررسی عملکرد جریان هوا نیاز دارد.
• برای حفاظت از نمونه‌های زیستی در برابر آلودگی طراحی نشده است.
• نمی‌توان بدون بررسی شرایط فرایند از آن برای کار با عوامل عفونی استفاده کرد.

همچنین، هود شیمیایی معمولی لزوماً برای بخارات بسیار خورنده، مواد خاص یا تمام فرایندهای تولیدکننده ذرات مناسب نیست. انتخاب دستگاه باید بر اساس خطر واقعی و توصیه‌های سازنده انجام شود.

2. هود میکروبی یا کابینت ایمنی زیستی  (Biosafety Cabinet)

کابینت ایمنی زیستی برای انجام فعالیت‌هایی طراحی می‌شود که در آن‌ها کنترل ذرات زیستی و کاهش احتمال مواجهه با عوامل زیستی اهمیت دارد. بسته به نوع و کلاس دستگاه، این تجهیزات می‌توانند از کاربر، نمونه و محیط آزمایشگاه در برابر خطرات زیستی محافظت کنند.

این کابینت‌ها اغلب از فیلترهای HEPA و الگوهای جریان هوای مهندسی‌شده استفاده می‌کنند. با این حال، سطح حفاظت و کاربرد هر مدل به کلاس دستگاه و طراحی تأییدشده آن وابسته است.

 

کابینت ایمنی زیستی کلاس  I

کلاس I برای حفاظت از کاربر و محیط در برابر عوامل زیستی مناسب طراحی می‌شود. جریان هوا به داخل محفظه حرکت می‌کند و هوای خروجی از سیستم فیلتراسیون مناسب عبور می‌کند.

کاربرد: برخی فعالیت‌های زیستی که در آن‌ها حفاظت از نمونه به‌صورت استریل، هدف اصلی نیست.

محدودیت: کلاس I حفاظت مؤثری از نمونه در برابر آلودگی محیطی فراهم نمی‌کند.

 

کابینت ایمنی زیستی کلاس  II

کلاس II از رایج‌ترین انواع کابینت‌های ایمنی زیستی است. این دستگاه‌ها با ترکیبی از جریان هوای ورودی، جریان هوای کنترل‌شده در محفظه و فیلتراسیون مناسب، در کاربردهای تأییدشده از کاربر، نمونه و محیط محافظت می‌کنند.

کاربردها:

• کشت سلولی و فعالیت‌های میکروبیولوژی مناسب.
• آماده‌سازی برخی نمونه‌های زیستی.
• فعالیت‌های تحقیقاتی و آزمایشگاهی با خطر زیستی متناسب با سطح حفاظت دستگاه.

محدودیت: استفاده از کلاس II برای مواد شیمیایی فرار یا سمی به‌صورت عمومی مجاز یا مناسب نیست. در صورت نیاز به استفاده ترکیبی از مواد زیستی و شیمیایی، باید طراحی دستگاه و شرایط تخلیه هوا به‌طور تخصصی بررسی شود.

 

کابینت ایمنی زیستی کلاس  III

کلاس III یک محفظه بسته با ساختار مهارکننده بالا است که کار با مواد از طریق دستکش‌های متصل به کابینت انجام می‌شود. این مدل برای کاربردهای خاص با نیازهای بالای مهار زیستی در تأسیسات مناسب استفاده می‌شود.

ویژگی‌ها:

• محفظه کار بسته و جداسازی بیشتر کاربر از نمونه.
• استفاده از سامانه‌های فیلتراسیون و تخلیه طراحی‌شده برای همان کاربرد.
• نیاز به نصب، بهره‌برداری و نگهداری تخصصی.

این کلاس برای همه آزمایشگاه‌ها ضروری نیست و انتخاب آن باید بر اساس ارزیابی خطر و الزامات مربوط به فعالیت انجام شود.

 

3. هود لامینار  (Laminar Flow Hood)

هود لامینار یا میز کار تمیز، تجهیزی است که با عبور دادن هوا از فیلتر مناسب و ایجاد جریان کنترل‌شده، به کاهش آلودگی ذره‌ای نمونه کمک می‌کند. کاربرد اصلی این دستگاه، فراهم کردن محیط کاری تمیز برای فرایندهایی است که نمونه باید از آلودگی محیطی محافظت شود.

نکته بسیار مهم این است که هود لامینار معمولی برای محافظت از کاربر در برابر عوامل عفونی یا بخارات شیمیایی خطرناک طراحی نشده است. در نتیجه، نباید آن را جایگزین کابینت ایمنی زیستی یا هود شیمیایی دانست.

هود لامینار با جریان افقی

در این مدل، هوا پس از عبور از فیلتر از پشت دستگاه به سمت فضای کار و کاربر حرکت می‌کند.

کاربردها: برخی فرایندهای آماده‌سازی نمونه‌های غیرخطرناک، کارهای حساس به آلودگی ذره‌ای و فعالیت‌هایی که حفاظت از نمونه اولویت دارد.

محدودیت: به دلیل جهت جریان هوا، آلاینده‌های موجود در فضای کار ممکن است به سمت کاربر هدایت شوند. بنابراین، برای مواد عفونی، سمی یا فرایندهای تولیدکننده آلاینده خطرناک مناسب نیست، مگر اینکه دستگاه به‌طور مشخص برای کاربرد موردنظر طراحی و تأیید شده باشد.

هود لامینار با جریان عمودی

در این مدل، هوای فیلترشده از بخش بالایی به سمت سطح کار هدایت می‌شود. این جریان کنترل‌شده می‌تواند در کاهش آلودگی ذره‌ای نمونه مؤثر باشد.

کاربرد: آماده‌سازی مواد و نمونه‌های غیرخطرناک در محیط تمیز، بسته به طراحی دستگاه و الزامات فرایند.

محدودیت: جریان عمودی به‌تنهایی به معنی حفاظت زیستی کاربر نیست. برای کار با عوامل عفونی باید از کابینت ایمنی زیستی متناسب استفاده شود.

4. هود بدون کانال یا فیلتردار  (Ductless Fume Hood)

هود بدون کانال، نوعی تجهیز مهار آلاینده است که به‌جای انتقال مستقیم تمام هوای خروجی به بیرون ساختمان، از فیلترهای تخصصی برای تصفیه هوا استفاده می‌کند. انتخاب فیلتر به نوع ماده شیمیایی و ویژگی‌های آلاینده بستگی دارد.

این مدل ممکن است برای برخی آزمایشگاه‌ها که امکان نصب کانال خروج هوا را ندارند، گزینه‌ای قابل بررسی باشد؛ اما مناسب بودن آن باید با دقت ارزیابی شود.

مزایا:

• کاهش نیاز به کانال‌کشی در شرایط مناسب.
• انعطاف بیشتر در محل نصب، در محدوده توصیه‌شده سازنده.
• امکان استفاده در برخی فرایندهای شیمیایی مشخص با فیلتر مناسب.

محدودیت‌ها:

• همه مواد شیمیایی با یک نوع فیلتر قابل کنترل نیستند.
• ظرفیت فیلتر محدود است و وضعیت اشباع آن اهمیت دارد.
• برخی مواد به دلیل سمیت، فراریت یا ویژگی‌های شیمیایی برای چنین سیستمی مناسب نیستند.
• برنامه پایش و تعویض فیلتر باید مشخص باشد.

بنابراین، هود بدون کانال را نباید صرفاً به دلیل نصب آسان‌تر، جایگزین عمومی هود شیمیایی کانال‌دار در نظر گرفت.

5. هودهای تخصصی و موضعی متناسب با نوع فرایند

در برخی آزمایشگاه‌ها، یک هود عمومی پاسخگوی نیازهای ایمنی نیست و باید از سامانه‌های مهار موضعی یا تجهیزات تخصصی متناسب با فرایند استفاده شود.

این گروه می‌تواند شامل محفظه‌های مهار برای فعالیت‌های خاص، سامانه‌های مکش موضعی در کنار تجهیزات تولیدکننده آلاینده و محفظه‌های تخصصی متناسب با شرایط فرایند باشد.

برای انتخاب این تجهیزات، عواملی مانند نوع آلاینده، محل تولید آن، میزان انتشار، دمای فرایند، سازگاری مواد و الزامات ایمنی باید بررسی شوند. نام تجاری دستگاه به‌تنهایی برای تعیین سطح حفاظت آن کافی نیست.