手套箱的原理与应用

手套箱的原理是将高纯惰性气体充入箱体内，并循环过滤掉其中的活性物质的实验室设备。手套箱也称真空手套箱、惰性气体保护箱等。手套箱主要功能在于对O2，H2O，有机气体的清除。

手套箱广泛应用于无水、无氧、无尘的超纯环境，如：锂离子电池及材料、半导体、超级电容、特种灯、激光焊接、钎焊、材料合成、OLED、MOCVD等。也包括生物方面应用，如厌氧菌培养、细胞低氧培养等。

一、手套箱的结构

手套箱主要由主箱体、过渡室两部分组成。如用户有其它特殊要求，也可以根据需要进行设计制造。

主箱体上有两个(或两个以上)手套操作接口，分布在箱体的前边(或前后两边)，这使得本操作箱能被一个(或几个)人同时操作，提高了箱体的使用效率。另外，在箱体的前面(或前后)都有观察窗，操作者能够清楚地观察到箱体内的操作过程，使得操作过程直观地展现在操作者的眼前。

过渡室的阀门上有抽气与充气接嘴，在需要抽气或充气时可由此接入。主箱体上也安装有阀门和接嘴，用户在需要维持气压平衡而对主箱体放气或充气时可以使用(手套口之间的三通阀必要时也可以用来放气)。主箱体的前观察窗上方安装了照明日光灯。

过渡室是作为主箱体与箱体外的过渡空间，是由二个密封门和二个阀门以及一个室体组成。内外二个门能够有效地隔绝主箱体与外界的联系，使得箱体内外的东西能够在主箱体与大气隔绝的情况下进出，从而避免了反复对主箱体抽真空与充气的麻烦。

二、手套箱的原理

手套箱箱体内的工作气体在箱体与净化柱(水氧吸附器)之间，在PLC的控制和监视下，通过管道、循环风机等进行密闭循环。工作气体循环经过净化柱时其所含水分和氧气被吸附掉，然后再返回箱体内，随着循环时间的推移，箱体内工作气体中的水氧含量逐步减少，Z终到达小于1ppm的目标。净化柱在一定时间的循环后会吸附饱和，可进行再生，重复使用。

三、手套箱的功能

1、密闭循环：

手套箱和气体净化系统构成一个密闭的循环系统，由气体净化系统提供气体循环动力。

2、人机对话：

手套箱配置彩色触摸屏，中文界面，实现人机对话，操作便捷。

3、自动控制

手套箱实现功能：

(1)手/自动控制箱体压力；

(2)手/自动控制气体净化系统的净化状态；

(3)自动控制气体净化系统的还原过程；

(4)手/自动净化系统还原、净化及转换净化柱(配置双净化柱时)；

(5)自动箱体气氛报警；

(6)箱体内气氛和压力参数设置和手/自动转换；

(7)气体净化系统自动控制功能的参数设置；

(8)查阅系统历史纪录；

(9)气体净化系统执行机构工况检测；

(10)程序控制系统的操作错误和警告提示；

4、还原、再生

(1)净化系统采用可再生/还原的净化材料，还原程序由系统自动控制；

(2)还原、再生时需满足供电和提供氢气(5-10%)加惰性气体的混合气体。

5、防误操作：

系统通过PLC程序控制系统自动检测工作过程中的条件和设备运行状态，如有错误系统发出错误操作或条件不足的提示指令，设备运行更安全，操作人员能更方便地使用设备。

四、手套箱的用途

手套箱操作需要隔绝空气进行实验，例如金属锂遇氧气反应，有些反应需要在惰性气体如氩气环境中进行。使用开放(无屏蔽)的放射源，用铅和铅玻璃保护。保护实验者免受有毒化学品的伤害。比通风柜隔绝彻底，但操作起来比较不便。手套箱主要用于毒性特别强的情况。进行可能造成严重生物性危害的实验，例如烈性病菌。

五、手套箱的应用领域

1、食品微生物检验；

2、yi疗卫生临床标本检验；

3、厌氧菌研究；

4、绿色新型能源研究；

5、污染控制与治理；

6、食品生产工艺研究；

7、肿瘤研究、生命科学；

8、材料研究；

9、锂电子工艺生产线。