手套箱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设备。它是一套全封闭式系统，能够有效除去水、氧以及有机气体，主要功能在于对O2、H2O、有机气体的清除。广泛应用于无水、无氧、无尘的超纯环境。
一、主要用途1.对空气敏感物质的操作保护易氧化或受潮的材料：许多化学物质，如锂金属、某些有机金属化合物（例如格式试剂）非常容易与空气中的氧气和水分发生反应。在手套箱内，可以通过填充惰性气体（如氩气或氮气）来创造一个无氧、无水的环境。以锂金属为例，它在空气中会迅速氧化，生成氧化锂，而在手套箱的惰性气体氛围中，就可以安全地进行诸如切割、称量等操作，用于锂电池研究和生产中的电极材料制备等环节。处理生物样本：在一些细胞培养或微生物研究中，需要特定的气体环境（如低氧或高二氧化碳环境）。手套箱可以调节内部气体成分，模拟生物体内的微环境。例如，某些厌氧菌的培养需要严格无氧的条件，在手套箱中可以精确控制氧气含量低于一定阈值，保证厌氧菌的正常生长和研究。2.无菌操作药品研发和生产：在制药行业，生产注射剂、眼用制剂等无菌药品时，需要在无菌环境下进行配料、灌装等操作。手套箱可以通过高效空气过滤器（HEPA）过滤进入箱内的空气，保持内部的无菌状态。操作人员通过手套进行操作，避免了人体微生物对药品的污染，确保药品质量符合无菌要求。细胞和基因治疗：在基因编辑、干细胞培养等前沿的细胞和基因治疗领域，防止微生物污染至关重要。手套箱提供了一个封闭的无菌操作空间，使得研究人员能够在无污染的环境下进行细胞转染、基因载体构建等复杂操作，提高实验的成功率和治疗的安全性。3.防止有害物质对操作人员的伤害放射性物质处理：在核能研究和放射性药物制备等领域，操作人员需要处理放射性物质。手套箱的箱体结构可以有效阻挡放射性射线的辐射，手套采用特殊的防辐射材料，如含铅橡胶等，能够在操作放射性物质的同时，最大程度地减少操作人员所受到的辐射剂量。有毒化学物质操作：对于一些高毒性的化学物质，如氰化物、汞化合物等，手套箱可以防止这些物质挥发或泄漏对人体造成伤害。其密封的结构可以确保有毒物质被限制在箱体内，并且通过通风系统和气体净化装置，对可能泄漏的微量有毒气体进行处理。
二、适用范围1.科研领域化学实验室：广泛应用于有机合成、无机化学、材料化学等多个化学分支领域。例如，在合成新型配合物的实验中，一些金属离子与配体的反应对空气和水分极为敏感，手套箱可以提供理想的反应环境，确保反应按照预期进行。生物实验室：从基础的微生物研究到高端的生物医学研究都有涉及。如在研究深海微生物的生理特性时，由于这些微生物适应了深海的高压、低温和无氧环境，在实验室中就需要利用手套箱来模拟其原生环境，以便更好地研究它们的生长、代谢等特性。材料科学实验室：在制备高性能的电子材料（如有机发光二极管材料、量子点材料）过程中，这些材料的性能容易受到空气中杂质的影响。手套箱可以提供一个洁净、无氧和无水的环境，有助于制备出高质量的材料。2.工业生产领域电子工业：在半导体芯片制造过程中，芯片的生产对环境的洁净度要求极高。手套箱可以用于芯片封装前的精细操作，如芯片的清洗、光刻胶的涂覆等，防止灰尘、水汽等杂质对芯片性能的影响。制药工业：如前面提到的无菌药品生产环节，从原料的处理到成品的包装，手套箱都发挥着关键作用，确保药品的质量和安全性。新能源产业：在锂电池和燃料电池的生产过程中，手套箱用于正负极材料的制备、电池组装等环节。例如，在生产高性能锂电池时，通过手套箱控制电极材料的制备环境，可以提高电池的能量密度和循环寿命。3.医院药房和制剂室：用于制备一些特殊的药物制剂，如个体化的化疗药物配制。这些药物需要在无菌环境下配制，并且有些药物成分对空气敏感，手套箱可以满足这些要求。医疗器械消毒和维护：在一些高精度医疗器械（如植入式医疗器械）的消毒和维护过程中，需要防止微生物污染和器械部件的氧化、腐蚀。手套箱可以提供一个合适的操作环境，延长医疗器械的使用寿命，确保其性能和安全性。
同时，还可用于半导体工业中MOCVD技术，特种灯（HID）开发与生产，微电子、激光及等离子焊，纳米材料研究，催化剂研究，YAG激光焊接，食品微生物检验，医疗卫生临床标本检验等领域。
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