15 yleistä laboratoriokemikaaliamme ja niiden järjestäminen

Menestyvän laboratorion käyttäminen edellyttää oikeiden kemikaalien valitsemista turvallisten ja tehokkaiden toimenpiteiden tukemiseksi. Tavoitteista riippuen jotkut kemikaalit toimivat toisia paremmin sekä auttavat vähentämään aikaa, tarpeettomia laitteita, resursseja ja koulutusta.

Kaikissa projekteissa tarvitaan tarkkaa tietoa siitä, kuinka kemikaalit voivat tehostaa ja muuttaa laboratorion työnkulkua.

Tässä artikkelissa käsittelemme yleisimpiä laboratoriokemikaalien tyyppejä sekä niiden mahdollisia käyttötarkoituksia ja turvallisuusvaatimuksia.

Yleiset laboratorioissa käytettävät kemikaalit ja niiden käyttötarkoitukset

Kemikaalityyppejä koskevat tiedot sekä oikeiden säilytys- ja käsittelyolosuhteiden varmistaminen voivat vähentää kemikaalien aiheuttamien vaarojen mahdollisuuksia laboratoriossa. Kemikaalin ominaisuuksista riippuen on olemassa erityisiä roiskeiden käsittelyä, kontaminaatioita tai ympäristövaaroja koskevia toimintaohjeita.

Seuraavassa on luettelo kaikista laboratoriokemikaalityypeistä niiden vaaraluokituksen perusteella sekä lyhyt kuvaus kaikkien kemikaaliluokkien käytöstä.

1. Hapettimet

   Nämä kemialliset yhdisteet vapauttavat happea reagoidessaan toisen aineen kanssa. Tästä voi olla hyötyä veden puhdistuksessa tai tekstiilien valkaisussa, minkä lisäksi niitä voidaan käyttää hapettavana aineena palamisen edistämiseksi.

   Esimerkkejä hapettimista ovat nitraatit, nitriitit, peroksiditja perboraatit.

2. Hapettavat hapot

   Muita hapettimia hieman voimakkaammat hapettavat hapot sisältävät happea anionisessa rakenteessa. Tästä on erityisen suurta hyötyä yritettäessä poistaa klooria suolahaposta. Se on tehokas pelkistysaine ja sopii erinomaisesti bromi- tai jodiroiskeiden puhdistukseen laboratoriossa.

   Esimerkkejä hapettavista hapoista ovat typpihappo, vetyperoksiditai kromihappo.

3. Syttyvät nesteet

   Vaikka tähän kemikaaliluokkaan liittyy erityinen palamis- ja syttymisriski, sillä on kuitenkin monia ainutlaatuisia käyttötarkoituksia. Monet näistä kemikaaleista ovat liuottimia, ja niitä voidaan käyttää märkälaboratoriossa mukaan lukien kromatografia, spektrometria ja kemiallinen synteesi. Näillä yhdisteillä voidaan denaturoida proteiineja sekä auttaa muiden kemikaalien hajottamista ja erottamista.

   Esimerkkejä palavista nesteitä ovat metanoli, asetoni, etanoli, heksaanija tolueeni.

4. Epäorgaaniset emäkset

   Metallihydroksideja tai epäorgaanisia emäksiä käytetään saostuskokeissa. Laimennettua natriumhydroksidia voidaan käyttää metalli-ionikokeissa. Esimerkiksi kuparisulfaattiliuos reagoi pienen natriumhydroksidimäärän kanssa saostaen ja muodostaen kuparihydroksidia ja natriumsulfaattia. Kuparihydroksidin suolaa voidaan sitten käyttää edelleen synteettisten suolojen valmisteluun.

   Esimerkkejä epäorgaanisista emäksistä ovat mm. natriumhydroksidi ja kaliumhydroksidi.

5. Orgaaniset emäkset

   Amiineja, joita myös kutsutaan orgaanisiksi emäksiksi, käytetään lääketieteessä, valokuvien käsittelyssä sekä osana rakettien ajoaineiden ja hyönteisten torjunta-aineiden syntetisointia. Ne ovat polaarisen ammoniakin johdannaisia ja voivat muodostaa vetysidoksia, jotka toimivat emäksinä ja nukleofiileinä.

   Esimerkkejä orgaanisista emäksistä ovat etanolamiinit ja tributylamiinit.

6. Happamat palavat nesteet

   Tätä happamien ja palavien aineiden yhdistelmää käytetään kemiallisessa synteesissä liuottimena sekä yleisesti esterien tuotannossa eri alkoholien kanssa. Etikkahappoa käytetään orgaanisena katalyyttina useissa kemiallisissa prosesseissa.

   Happamia palavia nesteitä ovat mm. jääetikkahappo, etikkahappoja muurahaishappo.

7. Emäksiset palavat nesteet

   Emäksisiä palavia nesteitä, kuten dimetylamiinia, käytetään teollisten yhdisteiden ja materiaalien syntetisointiin ja valmistukseen. Ne ovat usein lähtöaineita kompleksimmalle yhdisteelle, ja ne reagoivat muiden kemikaalien kanssa esim. kumin vulkanoinnin kaltaisissa prosesseissa. Ne voivat olla hyödyllisiä valmistettaessa kotitaloustuotteiden ainesosia, kuten saippuaa tai yleisiä emulgointiaineita.

   Esimerkkejä emäksisistä palavista nesteistä ovat trietylamiini, dimetylamiinija natriummetylaatti.

8. Orgaaniset hapot

   Analyyttisessä kemiassa ja laboratoriokokeissa yleisesti käytettävät orgaaniset hapot ovat yhdisteitä, jotka auttavat testaamaan ja tunnistamaan biologisessa näytteessä olevia epätasapainoja.

   Joitakin esimerkkejä orgaanisista hapoista ovat mm. butyyrihappo ja pentaanihappo.

9. Epäorgaaniset hapot

   Tämän kategorian kemikaaleja käytetään lukuisiin eri sovelluksiin, kuten raakaöljyn kaltaisten yhdisteiden puhdistukseen tai nitroglyseriinin tuotantoon. Epäorgaanisia happoja käytetään useimmiten rasvahappojen synteesissä tislauksella; monet kemialliset synteesit voidaan kuitenkin suorittaa käyttämällä orgaanisia happoja.

   Tunnetuimmat epäorgaaniset hapot ovat suolahappo, rikkihappo, fosforihappoja fluorivetyhappo.

10. Myrkyt

    Tätä laajaa myrkyllisten kemikaalien luokkaa on käsiteltävä varoen, sillä niiden käsittely on vaarallista. Monet niistä ovat saatavina vesiliuoksena, mutta myös seoksina tai puhtaina suoloina. Käyttötarkoituksia ovat puskurointi DNA:n eristämisessä, DNA:n talteenotto polyakryyliamidigeeleistä tai liimojen kaltaisten tuotteiden synteesi.

    Joitakin yleisiä myrkyllisiä kemikaaleja ovat akrylamidi, formaldehydi, fenolija lyijyasetaatti.

11. Syanidit

    Syanidit ovat erittäin myrkyllisiä yhdisteitä, joita käytetään elektroni-ionien stabilisointiin galvanoinnissa. Näitä kemikaaleja voidaan käyttää myös korujen valmistuksessa ja kullan louhinnassa, sillä ne toimivat tehokkaana kemiallisena erottimena metallien erotuksessa malmista.

    Esimerkkejä syanideista ovat mm. natriumsyanidi, kaliumsyanidija kaliumsyanidi.

12. Pyroforiset aineet

    Pyroforisia aineita ovat nesteet, kiinteät aineet tai kaasut, jotka syttyvät spontaanisti ilmassa tai alle 54,4 °C:n (130 °F) lämpötilassa viiden minuutin kuluessa altistumisesta. Niitä käytetään tutkimuksessa erityisten reaktioiden katalysointiin, ja niitä usein lisätään lopputuotteisiin.

    Käyttötarkoituksia ovat mm. hienometallien kuten vismutin ja sinkin erottaminen tai esim. palladiumin ja hiilen hydrauskatalyytti. On myös tärkeää välttää säilyttämistä lähellä veden kanssa reagoivia kemikaaleja, jotta vältetään vaaralliset yhteisvaikutukset.

    Joitakin yleisiä pyroforisia kemikaaleja ovat metallialkyylit, kuten metyylilitium tai trimetyylialumiini.

13. Veden kanssa reagoivat kemikaalit

    Veden kanssa reagoivat kemikaalit voivat olla metallijauheiden tai nestemäisten reagenssien muodossa. Niiden tiedetään vapauttavan vaarallisia tai syttyviä kaasuja altistuessaan vedellä tai kosteudelle laboratoriossa. Joitakin tähän luokkaan kuuluvia alkyylimetalleja käytetään tutkimustarkoituksiin muiden yhdisteiden kanssa tapahtuvien reaktioiden tai joidenkin yhdisteiden kuten frankiumin hyvin lyhyen puoliintumisajan vuoksi.

    Metallisia fosfideja käytetään erityisesti hapen kehitysreaktioissa, veden hajottamisessa ja fotokatalyyttisessä konversiossa. Tämä johtuu niiden johtavuudesta ja sähkökatalyyttisistä ominaisuuksista. Käyttö puolijohteena on edistänyt Li-S-akkujen (litium-rikki) tutkimusta ja kehitystä.

    Joitakin esimerkkejä veden kanssa reagoivista kemikaaleista ovat magnesium, sinkki, koboltti, kaliumborohybridija kalsiumfosfidi.

14. Veden kanssa reagoivat hapot

    Usein silikonin ja lasipintojen pinnoitukseen käytetyt kloorisilaanit kuuluvat veden kanssa reagoiviin happoihin. Myös happamat halogenidit luokitellaan näihin kemikaaleihin, ja niitä voidaan käyttää välituotteina orgaanisten yhdisteiden syntetisoinnissa. Kun hapan halogenidi yhdistetään veden kanssa, se muodostaa karboksyylihappoa. Tätä yhdistettä käytetään teollisuuden prosesseissa etikkahapon syntetisointiin.

    Esimerkkejä veden kanssa reagoivista hapoista ovat mm. dimetyyli-kloorisilaanija etyylitrikloorisilaani

15. Vaarattomat (sääntelemättömät) kemikaalit

    Lisäksi on olemassa yhdisteitä, jotka ovat vaarattomia kemikaaleja ja joiden käsittelyn tai säilytyksen osalta ei ole tiedossa olevia riskejä. Näitä ovat mm. puskurit, pinta-aktiiviset aineet, ioninvaihtohartsit, elatusaineet, pumppuöljyja suolat. Jotkut vaarattomat tuotteet saattavat sisältää myrkyllisiä säilöntäaineita (kuten elohopeaa tai atsidisuoloja puskureissa),minkä vuoksi on hyvin tärkeää tarkastaa kaikki turvallisuusmerkinnät ennen käyttöä.

    Nämä aineet ovat yleisiä useimmissa laboratorioissa, ja ne määritetään usein ainutlaatuisten protokollien mukaisesti.

Kemikaalien järjestäminen laboratoriossa

Kemikaalien järjestämisen ensisijainen tavoite on turvallisuuden asettaminen etusijalle tahattomien kemikaalireaktioiden välttämiseksi. Tämä edellyttää kemikaalien erottelua vaaraluokituksen perusteella sekä sellaisten kemikaalien säilytyskaappien käyttöä, jotka auttavat välttämään laboratorio-onnettomuuksia tai tulipaloja.

Kemikaalien järjestämisessä laboratoriossa on noudatettava tiettyjä ohjeita, jotka auttavat ehkäisemään kemikaalionnettomuuksia ja parantamaan tehokkuutta:

• Merkitse kaikki kemikaalisäiliöt selkeästi, mukaan lukien niiden saapumispäivä.
• Varmista jokaiselle kemikaalille sopivat säilytystilat; joitakin kemikaaleja voidaan säilyttää samassa kaapissa, kun taas joihinkin muihin kemikaaleihin saattaa liittyä riskejä, jotka vaativat niiden säilyttämistä erillään. Saatavilla on kemikaalien yhteensopivuustaulukoita, jotka voivat olla näkyvillä laboratoriossa lisävarotoimenpiteenä. Vältä esimerkiksi hapettavien aineiden ja palavien kemikaalien säilyttämistä, sillä suojaamattomina tai läikkyneinä ne saattavat saada aikaan vaarallisen reaktion. Lue lisää kemikaalikaappien järjestämisestä ja kemikaalien sijoittamisesta luokittain kemikaalien turvallista säilytystä koskevalta sivultamme
• Hanki ilmastoidut kaapit haihtuville ja voimakashajuisille kemikaaleille.
• Palavia nesteitä on säilytettävä hyväksytyissä paloturvakaapeissa ainoastaan yhteensopivien materiaalien kanssa.
• Syövyttäviä materiaaleja on lisäksi säilytettävä korroosionkestävissä toissijaisissa säiliöissä kaappien suojaamiseksi vuodoilta ja roiskeilta.
• Jos laboratoriossa vaaditaan kemikaalien säilyttämistä lämpötilavalvotuissa olosuhteissa, varmista, että kaikki kemikaalien säilytykseen käytettävät jääkaapit ja pakastimet on merkitty asianmukaisesti. Elintarvikkeita ei saa säilyttää kemikaalien säilytykseen tarkoitetuissa tiloissa. Jos palavia materiaaleja säilytetään kylmässä, suositellaan kipinöimättömän tai räjähdyssuojatun jääkaapin käyttöä.
• Älä säilytä kemikaaleja työtasolla, sillä tämä tila on varattava ainoastaan sillä hetkellä käytettäville kemikaaleille.
• Älä säilytä kaappien päällä mitään, jotta kaikkien sprinklerisuuttimien ympärillä on riittävästi tilaa ja taataan palosammutusjärjestelmän toiminta.
• Säilytä kemikaaleja ainoastaan hyväksytyissä kaapeissa ja hyllyissä. Kemikaalien säilyttäminen vetokaapeissa, lattialla tai ympäristövaikutuksille altistuneina voi haitata laitteiston toimintaa sekä johtaa vaarallisiin vuotoihin tai roiskeisiin.
• Isoja ja painavia kemikaalisäiliöitä on säilytettävä olkapäiden korkeudella tai alemmalla tasolla.

Avantor^® toimittaa korkealaatuisia kemikaaleja ja säilytystarvikkeita laboratoriosi tukemiseen

Laboratoriokemikaaleilla on olennainen merkitys hyvin varustellussa ja tuottavassa työtilassa. Ne ovat innovaation perusta ja voivat auttaa kehittämään nopeita ja tehokkaita menetelmiä, joilla saavutetaan mullistavia tieteellisiä tutkimustuloksia.

Yleisten laboratoriossa käytettävien kemikaalien luokituksen ymmärtäminen auttaa tiimiäsi työskentelemään tehokkaasti ja turvallisesti – samalla vähennetään jätettä ja vältetään kemikaalitapaturmat työpaikalla.

Lisätietoja laboratoriokemikaaleista saat Avantorin edustajalta, joka kertoo mielellään ainutlaatuisia tarpeitasi tukevista tuotteistamme ja resursseistamme.