10 Bekerja dengan Peralatan Laboratorium
10 Bekerja dengan Peralatan Laboratorium
10.4 Bekerja dengan Tekanan dan Suhu Tinggi dan Rendah
Bekerja dengan bahan kimia berbahaya pada tekanan tinggi dan rendah dan/ atau suhu tinggi dan rendah memerlukan perencanaan dan tindakan pencegahan khusus. Untuk beberapa eksperimen, tekanan dan suhu ekstrem harus dikelola secara bersamaan. Peralatan yang sesuai harus digunakan untuk mencegah terjadinya kecelakaan.
154
10
Bekerja dengan Peralatan Laboratorium10.4.1 Bekerja dengan Bejana Bertekanan
Operasi bertekanan tinggi harus dilakukan di bilik yang dirancang khusus untuk tujuan ini saja. Pegawai laboratorium harus memastikan bahwa peralatan untuk operasi yang menggunakan bejana bertekanan dipilih, dilabeli, dan dipasang dengan benar, serta dilindungi dengan perangkat pelepas tekanan dan kontrol yang
diperlukan.
1. Labeli masing-masing bejana bertekanan dengan stempel nomor unik atau pelat label tetap yang mengidentii kasinya. Selain itu, ingat informasi berikut: tekanan kerja maksimal yang diperbolehkan; suhu yang diperbolehkan pada tekanan tersebut; bahan konstruksi; diagram ledakan; dan riwayat suhu ekstrem, modii kasi, perbaikan dan inspeksi atau pengujian bejana.
2. Cantumkan tekanan pelepas dan data pengaturan pada label logam yang dipasang pada perangkat pelepas tekanan yang terpasang. Segel mekanisme pengaturan.
3. Periksa atau uji semua peralatan tekanan secara berkala. Uji dan periksa bejana yang digunakan dengan bahan korosif atau bahan berbahaya dengan lebih sering. Uji ketahanan hidrostatis harus dilakukan sejarang mungkin tetapi dilakukan sebelum bejana digunakan untuk pertama kalinya dan setelah itu dilakukan setiap 10 tahun sekali. Selain itu, lakukan pengujian setelah perbaikan atau modii kasi berat, serta jika bejana mengalami tekanan atau suhu berlebih. Untuk mendeteksi kebocoran pada sambungan berulir, kemasan, dan katup, uji seluruh peranti dengan larutan sabun dan tekanan udara atau nitrogen pada tekanan kerja maksimal yang diperbolehkan pada bagian terlemah peranti yang dirangkai.
4. Uji tekanan dan uji kebocoran rakitan akhir untuk memastikan
integritasnya. Berkonsultasilah dengan ahli pekerjaan bertekanan tinggi saat proses bertekanan tinggi dirancang, dibangun, dan dioperasikan. Berhati-hatilah saat membongkar peralatan bertekanan.
10.4.2 Bekerja dengan Peralatan Kaca
Jika memungkinkan, jalankan reaksi di bawah tekanan dalam peralatan logam, bukan kaca. Untuk reaksi yang berjalan dalam skala besar (dengan total berat reaktan lebih dari 10 g) atau pada tekanan maksimal di atas 690 kPa (100 psi), gunakan autoklaf atau bejana kocok bertekanan tinggi yang sesuai.
Anggap kaca yang digunakan di bawah tekanan gagal. Jika diperlukan kaca karena pertimbangan bahan konstruksi, gunakan reaktor logam dengan kaca atau
Bekerja dengan Peralatan Laboratorium
10
lapisan Tel on dan bukannya bejana kaca di bawah tekanan. Gunakan tindakan pencegahan ini saat menggunakan wadah dari kaca:
1. Tangani dan simpan peralatan pecah-belah dengan hati-hati untuk menghindari kerusakan. Buang atau perbaiki item yang sumbing atau retak.
2. Lepaskan gas dengan benar.
3. Gunakan pelindung yang sesuai, seperti jaring, di sekeliling peralatan pecah-belah untuk mencegah cedera akibat pecahan kaca yang beterbangan atau akibat korosif atau reaktan beracun. 4. Lindungi tangan dan badan saat melakukan operasi dengan
menggunakan kekuatan yang menggunakan peralatan pecah belah. Misalnya, gunakan sarung tangan kulit atau Kevlar saat meletakkan tabung pada sambungan slang kaca.
5. Segel botol sentrifuga dengan sumbat karet yang dikencangkan, dibalut dengan pita gesek, dan dilindungi dengan pelindung logam atau dibalut dengan beberapa lapisan kain handuk longgar. Jepit botol di belakang pelindung yang aman. Jika tersedia pengukur tekanan, perkirakan tekanan maksimal yang diperbolehkan sesuai hasil kalkulasi.
6. Gunakan katup pelepas bertekanan Tel on saat bekerja dengan bahan korosif. Uap air merupakan sumber panas yang lebih baik untuk bejana tersebut.
7. Lakukan reaksi dengan katup pelepas tekanan Tel on pada tutup bahan kimia, dan labeli area dengan tanda yang menunjukkan risiko ledakan.
8. Isilah tabung kaca yang digunakan di bawah tekanan tidak lebih dari tiga perempat.
9. Tangani peralatan pecah-belah yang ditutupi vakum dengan sangat hati-hati untuk mencegah terjadinya ledakan. Pita, pelindung, atau peralatan yang dievakuasi seperti tabung Dewar atau desikator vakum. Untuk kerja vakum, gunakan peralatan pecah belah yang dirancang khusus untuk tujuan ini saja.
10. Gunakan pelindung yang sesuai untuk mengondensasikan bahan dan menyegel tabung.
11. Gunakan adaptor komersial yang terbuat dari plastik, logam, atau material lainnya; jangan gunakan adaptor konstruksi dari tabung kaca atau sumbat gabus.
Semua peralatan kaca laboratorium dapat pecah. Perlakukan dengan hati-hati.
156
10
Bekerja dengan Peralatan Laboratorium12. Lakukan kerja vakum pada saluran Schlenck selama digunakan teknik yang tepat.
13. Gunakan PPE, termasuk pelindung, masker, jas, dan sarung tangan, selama operasi pembukaan tabung.
14. Periksa peralatan kaca bertekanan atau vakum yang baru diperbaiki atau baru dibuat di bawah sinar berkutub. Periksa kekurangan dan ketegangan. Hanya gunakan segel cair, tabung Bunsen, atau perangkat pelepas positif untuk melindungi alat kaca dari tekanan berlebih. Hanya gunakan peralatan logam yang sesuai dengan pipa kaca.
15. Gunakan tang, pinset, atau pelindung tangan tahan tusukan saat mengambil kaca yang pecah. Pecahan kecil harus dibersihkan dengan sapu ke kotak sisa-sisa sampah.
16. Jangan mencoba operasi peniupan kaca kecuali jika tersedia fasilitas pendinginan yang sesuai.
10.4.3 Bekerja dengan Gas Cair dan Cairan Kriogenik
Bahaya utama cairan kriogenik adalah radang dingin, asi ksiasi, kebakaran atau ledakan, meningkatnya tekanan, dan melemahnya material struktur. Suhu cairan kriogenik yang sangat rendah dan uap yang mendidih memerlukan penangangan khusus dalam penggunaannya. Gas seperti oksigen, hidrogen, metana, dan asetilena memiliki bahaya ledakan. Lakukan tindakan pencegahan yang diuraikan di bagian berikut saat bekerja dengan gas yang dicairkan dan cairan kriogenik.
10.4.3.1
Tindakan Pencegahan saat Menggunakan Gas Cair dan Cairan Kriogenik1. Lapisi semua tabung dan peralatan berisi gas cair yang mudah terbakar dengan perangkat pelepas tekanan dengan pegas berbeban. Lindungi wadah bertekanan yang berisi material kriogenik dengan beberapa perangkat pelepas tekanan.
2. Simpan, kirimkan, dan tangani cairan kriogenik di kontainer dalam wadah yang dirancang untuk tekanan dan suhu yang dapat mempengaruhinya. Bibir labu Dewar yang digunakan untuk bahan kriogenik dalam jumlah kecil diberi penutup debu untuk mencegah embun di atmosfer tidak memadat dan menyumbat leher tabung.
3. Gunakan pelindung mata, terutama kaca mata pelindung percikan bahan kimia dan pelindung wajah, saat menangani gas cair dan cairan kriogenik lainnya. Pindahkan gas cair dengan sangat perlahan dan sambil diawasi jika dilakukan pertama kalinya. Jangan sampai bagian
Bekerja dengan Peralatan Laboratorium
10
tubuh yang tidak terlindung bersentuhan dengan bejana atau pipa berisi cairan kriogenik yang tidak berisolasi, karena material yang sangat dingin dapat mengikat kulit dengan kuat. Kenakan sarung tangan yang tidak dapat tertembus cairan yang sedang ditangani dan cukup longgar agar dapat dilepaskan dengan mudah. Bila memungkinkan, kenakan lengan panjang.
4. Gunakan tang atau lampin untuk memegang benda yang bersentuhan dengan cairan kriogenik.
5. Pastikan daerah kerja memiliki ventilasi baik untuk mencegah keracunan, ledakan, atau asi ksiasi.
6. Jangan memindahkan hidrogen cair di atmosfer udara untuk menghindari kemungkinan risiko ledakan.
7. Jauhkan oksigen cair dari material organik, dan bersihkan tumpahan dari permukaan yang mengoksidasi.
8. Pasang indikator dan alarm oksigen di ruangan yang berisi nitrogen cair (N2) dalam jumlah besar. Jangan menyimpan nitrogen cair di ruangan tertutup karena oksigen yang
terdapat di ruangan tersebut dapat turun hingga tingkat yang tidak aman.
9. Simpan tabung dan bejana tekanan lainnya yang digunakan untuk gas cair dengan isi tidak lebih dari 80% kapasitas untuk menghindari ledakan karena tekanan hidrostatis. Jika ada kemungkinan bahwa suhu tabung dapat meningkat hingga di atas 30°C, maka harus dibatasi hingga persentase kapasitas lebih rendah (msl., 60%).
10.4.3.2
Tindakan Pencegahan saat Menggunakan Perangkap Dingin dan Rendaman Dingin1. Pilih perangkap dingin yang cukup besar dan cukup dingin untuk mengumpulkan uap terembunkan.
2. Periksa perangkap dingin secara teratur untuk memastikan bahwa perangkap dingin tidak tersumbat material beku.
3. Setelah menyelesaikan pengoperasian menggunakan perangkap dingin, lepas dan keluarkan udara di perangkap dengan cara yang aman dan ramah lingkungan. Pada penggunaan berkelanjutan, perangkap dingin harus didinginkan secara elektrik dan dipantau dengan pemeriksaan suhu rendah. PPE untuk menangani kriogen mencakup sarung tangan longgar yang menghalangi suhu atau sarung tangan kulit, yang dapat dilepas dengan mudah.
158
10
Bekerja dengan Peralatan Laboratorium4. Kenakan sarung tangan dan pelindung wajah yang sesuai saat menggunakan rendaman dingin. Gunakan sarung tangan kering saat memegang es kering. 5. Hindari memasukkan kepala ke peti es kering untuk
mencegah asi ksiasi.
6. Gunakan isopropil alkohol atau glikol, bukan es kering-aseton, untuk rendaman pendingin es kering. Tambahkan es kering secara perlahan ke bagian cair rendaman. Biarkan es kering dan gas cair yang digunakan di rendaman refrigeran terbuka ke atmosfer.
7. Gunakan nitrogen cair sebagai zat pendingin untuk perangkap dingin dengan sangat hati-hati. Jangan membuka sistem yang terhubung dengan perangkap nitrogen cair hingga Dewar atau wadah nitrogen cair dilepas. Tindakan pencegahan ini mencegah oksigen mengembun di atmosfer dan menciptakan campuran yang sangat mudah meledak. Meski sistem ditutup setelah terpapar singkat ke atmosfer, sejumlah oksigen mungkin telah mengembun, menghasilkan potensi ledakan yang sama.
8. Berhati-hatilah saat menggunakan argon, karena argon mengembun sebagai zat padat tak berwarna pada suhu nitrogen cair dan
menyebabkan bahaya ledakan jika dibiarkan memanas tanpa mengeluarkan udara.
10.4.3.3
Tindakan Pencegahan saat Menggunakan Peralatan Suhu RendahPilih peralatan bersuhu rendah dengan saksama. Jika diperlukan kombinasi material, pertimbangkan ketergantungan suhu volumenya sehingga kebocoran, pecahan, dan peretakan kaca dapat dihindari. Stainless steels yang mengandung 18% kromium dan 8% nikel mempertahankan ketahanan tumbukannya hingga sekitar –240°C. Ketahanan tumbukan aluminium, tembaga, nikel, serta logam dan campuran tahan karat lainnya meningkat seiring dengan naiknya suhu. Gunakan baja campuran khusus untuk cairan atau gas yang berisi hidrogen pada suhu lebih dari 200°C atau pada tekanan lebih dari 34,5 MPa (500 psi).
10.4.3.4
Tindakan Pencegahan Saat Menggunakan Saluran Kriogenik dan Cairan SuperkritisRancang saluran pemindahan kriogen cair sehingga cairan tidak dapat terjebak di bagian sistem mana pun yang tidak berventilasi. Eksperimen cairan
superkritis melibatkan tekanan tinggi. Lakukan dengan sistem keselamatan yang tepat.
Selain bahaya suhu dingin ekstrem, perangkap dingin dapat memadatkan oksigen cair atau gas lainnya yang berpotensi meledak. Setelah menyelesaikan pengoperasian dengan perangkap dingin, lepas dan keluarkan udara dengan aman.
Bekerja dengan Peralatan Laboratorium
10
10.4.4 Bekerja dengan Vakum dan Peralatan Vakum
Pekerjaan vakum dapat menyebabkan implosi dan kemungkinan bahaya kaca yang beterbangan, percikan bahan kimia, dan kebakaran. Peralatan dengan tekanan yang dikurangi sangat rentan terhadap perubahan tekanan cepat, yang dapat menimbulkan selisih tekanan yang besar di dalam peralatan. Kondisi semacam itu dapat mendorong cairan ke tempat yang tidak diinginkan dan menyebabkan kecelakaan.
10.4.4.1
Perakitan Peralatan VakumRakit peralatan vakum sedemikian rupa sehingga menghindari
ketegangan saat dipindahkan atau digunakan. Lindungi saluran vakum dan Schlenk dari kelebihan tekanan dengan bubbler, bukan perangkat regulator gas dan pelepas tekanan logam. Jika menginginkan sedikit tekanan gas positif di saluran ini, tekanan tidak boleh lebih dari 1-2 psi dan dapat dicapai dengan mudah dengan desain bubbler yang sesuai.
Kembalikan peralatan vakum dengan baik ke bangku atau tudung di mana peralatan tidak akan terpukul dengan tidak sengaja. Jika bagian belakang setup vakum menghadap laboratorium terbuka, lindungi dengan panel plastik transparan yang kuat dan tepat agar pekerja di dekat lokasi tidak cedera karena pecahan kaca yang
beterbangan jika terjadi ledakan.
10.4.4.2
Tindakan Pencegahan Saat Menggunakan Vakum1. Gunakan pelindung tekanan, masker wajah, tudung bahan kimia laboratorium.
2. Jangan sampai air, pelarut, dan gas korosif memasuki sistem vakum gedung. Jika terjadi potensi masalah semacam itu, gunakan perangkap dingin, bukan aspirator air.
3. Lindungi pompa vakum mekanik dengan perangkap dingin. Keluarkan udara buang ke cerobong buang atau ke luar gedung. Jika zat pelarut atau zat korosif tidak sengaja masuk ke pompa, ganti oli sebelum digunakan lagi.
4. Tutupi sabuk dan puli pada pompa vakum dengan pemandu.
10.4.4.3
Tindakan Pencegahan Jika Menggunakan Peralatan VakumLainnya
Tindakan pencegahan khusus harus dilakukan saat bekerja dengan peralatan vakum lain, misalnya
bejana kaca
•
labu Dewar160
10
Bekerja dengan Peralatan LaboratoriumLihat Lampiran I.3. Tindakan Pencegahan Saat Menggunakan Peralatan Vakum
Lainnya untuk tindakan keamanan lebih terperinci.