Sicurezza di laboratorio: Cappe chimiche

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1 Di.S.Te.B.A. Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche e Ambientali Sicurezza di laboratorio: Cappe chimiche a cura di: Dott.ssa Daniela Pacoda a.a Corso di laurea in Scienze Biologiche

2 Moderne cappe da chimica certificate. La loro corretta installazione e la manutenzione regolare sono indispensabili per garantire la perfetta efficienza e la sicurezza degli operatori

3 dispositivi di aspirazione localizzata con cui l aria in prossimità del piano di lavoro viene continuamente risucchiata da un sistema di aspirazione elettromeccanico e subito espulsa all esterno attraverso un condotto isolato. Gli inquinanti aerodispersi vengono quindi aspirati e convogliati all esterno con o senza filtraggio. Le cappe chimiche hanno lo scopo fondamentale di evitare la diffusione di vapori e/o gas riducendo il rischio di inalazione da parte dell operatore.

4 In genere la diluizione delle sostanze tossiche nell aria aspirata non rende necessaria, per le cappe ad espulsione d aria, l applicazione di impianti di abbattimento degli inquinanti volatili contenuti, anche se sono consigliabili in caso di concentrazioni elevate di agenti particolarmente tossici. Per alcuni usi specifici è opportuno invece che l aria contaminata, una volta aspirata, fluisca attraverso un gruppo filtrante composto da un prefiltro elettrostatico in grado di trattenere il pulviscolo, e da uno o più filtri al carbone attivo che neutralizzano e adsorbono tutti i contaminanti chimici pericolosi.

5 Requisiti delle cappe chimiche Tipo di attività TLV* mg/nm 3 Altezza dell apertura frontale cm Velocità frontale m/s Classe norma americana SAMA (Scientific Apparatus Markers Association- USA) Didattica, tossicità trascurabile > ,4 C Tossicità moderata < ,5 B Moderata radioattività e/o sostanze cancerogene Elevatissima tossicità e/o sostanze cancerogene < ,7 A <1 GLOVE BOX TLV è il valore massimo consentito per un'esposizione prolungata - 8 ore al giorno e/o 40 ore a settimana.

6 COSA NON SI DEVE FARE!! Cappa strapiena : equilibratore di flusso dell aria ostruito

7 COSA NON SI DEVE FARE!! Saliscendi completamente aperto Contenitore degli scarti anch esso aperto

8 Principali norme di comportamento per l operatore Tutte le operazioni con prodotti chimici pericolosi devono essere svolte sotto cappa. L OSHA (Occupational Safety and Health Administration, USA) raccomanda di utilizzare sempre la cappa quando si utilizzino sostanze volatili con TLV minore di 50 ppm. - Prima di iniziare la lavorazione, accertarsi che la cappa sia correttamente funzionante (motore in funzione e barriera frontale adeguata). - Controllare il funzionamento con un anemometro se esistente, altrimenti verificare che l aspirazione funzioni con un fazzoletto o foglio di carta.

9 La cappa deve essere posizionata nel locale lontano da ogni fonte di turbolenza d aria (porte, finestre, impianti di ventilazione, caloriferi, termoconvettori, stufe, passaggio di persone, ecc.). - La zona lavorativa e tutto il materiale nella cappa devono essere lontani dall apertura frontale almeno cm. - Abbassare il pannello frontale ad un altezza di 40 cm rispetto al piano di lavoro; non introdursi all interno della cappa (ad es. con la testa) per nessun motivo. Ricordarsi che più il frontale è abbassato migliore è la velocità di aspirazione della cappa e meno, il funzionamento della cappa, risente di correnti spurie nella stanza. - Mantenere pulito ed ordinato il piano di lavoro dopo ogni lavorazione. - Tenere sotto cappa solo il materiale strettamente necessario all'attività: non usare la cappa come deposito.

10 Non disporre il materiale sotto cappa in modo da ostruire il passaggio dell aria dal pannelo frontale - Non utilizzare la cappa come mezzo di smaltimento dei reagenti mediante evaporazione forzata

11 CAPPE STERILI A FLUSSO LAMINARE CAPPE DI SICUREZZA BIOLOGICA

12 Cappe a Flusso Laminare Nei laboratori in cui si fa uso deliberato di agenti biologici il controllo della contaminazione dell aria è fondamentale per tutelare la salute degli operatori e/o per assicurare un certo grado di protezione per il materiale da trattare. Il controllo della contaminazione particellare si ottiene utilizzando cappe a flusso laminare o biologiche :

13 Filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air): fogli di microfibre di vetro ripiegati più volte per aumentare la superficie filtrante. Hanno un efficienza, espressa come capacità di trattenere particelle di 0,3 µm di diametro compresa tra 99,97% e 99,99%. In realtà l efficienza è anche superiore perché l aria, attraversando il filtro in un sol senso lo carica elettrostaticamente e quindi si può dire che i filtri HEPA trattengono praticamente tutti i contaminanti presenti nell aria rendendola sterile. Cappe sterili a flusso laminare Flusso laminare: flusso unidirezionale formato da filetti di aria sterile, paralleli tra loro che si muovono tutti alla stessa velocità, generalmente di 0,5 m/sec, generando una corrente d aria omogenea, senza turbolenze. I filetti di aria sterile trascinano lontano dall area di lavoro i contaminanti ed evitano la formazione di vortici. Il flusso di aria è sterile perché filtrato attraverso filtri HEPA. filtro HEPA

14 aria aspirata Cappe sterili a flusso laminare prefiltro aria prefiltrata filtro HEPA monoventilatore Flusso laminare sterile

15 Cappe sterili a flusso laminare Il flusso laminare può essere: orizzontale: verticale: l aria sterile si muove in modo laminare, parallelamente al piano di lavoro, assicurando la protezione del campione da contaminazioni esterne. Le cappe a flusso laminare orizzontale vengono utilizzate per la manipolazione di materiale biologico non patogeno, terreni di coltura, e in tutti i casi in cui l obiettivo principale sia la protezione di campioni che non comportino rischio per l operatore. l aria sterile si muove in modo laminare perpendicolarmente al piano di lavoro. Le cappe a flusso laminare verticale sono indicate per la protezione del prodotto e dell operatore durante la manipolazione di materiale non patogeno.

16 LE CAPPE STERILI A FLUSSO LAMINARE garantiscono principalmente la protezione del campione da contaminazioni non la protezione dell operatore e dell ambiente.

17 Cappe di sicurezza biologica Biohazard In base ai requisiti dettati da normative internazionali esse vengono distinte in 3 classi cui corrispondono livelli di sicurezza diversi: Obiettivo Classe I Classe II Classe III Protezione dell operatore Protezione del campione Protezione dell ambiente buona buona eccellente scarsa eccellente buona eccellente eccellente eccellente

18 Cappe di sicurezza biologica Biohazard Cappe biologiche di classe I: sono provviste di apertura frontale; la protezione dell operatore è possibile grazie al flusso di aria diretto dall esterno all interno della cappa attraverso l apertura frontale; la protezione dell ambiente avviene per la presenza di un filtro HEPA nel sistema di scarico; non proteggono il campione da contaminazioni; sono adatte per impieghi con agenti biologici a basso medio rischio (gruppo 1-2).

19 Cappe biologiche di classe I: Cappe di sicurezza biologica Biohazard filtro HEPA aria aspirata

20 Cappe biologiche di classe II : sono provviste di apertura frontale sono caratterizzate da un flusso laminare verticale sul piano di lavoro l aria in entrata e in uscita è filtrata su filtro HEPA vengono utilizzate per microrganismi di gruppo 2-3 Permettono una buona protezione dell operatore, un ottima protezione del campione e dell ambiente.

21 Cappe di sicurezza biologica Biohazard Cappe biologiche di classe IIA : filtri HEPA aria aspirata

22 Cappe biologiche di classe II : Le cabine di classe II (secondo le NSF-49*:1992) si differenziano principalmente per il rapporto dei volumi di aria riciclata nella zona di lavoro, nel locale e/o inviata all'esterno e per la velocità dell aria: - tipo A 70% aria ricircolata - 30% aria espulsa nel locale ). Velocità frontale = 0,38 m/sec; - tipo B1 30% aria ricircolata - 70% aria espulsa verso l'esterno del locale. Velocità frontale = 0,5 m/sec; - tipo B2 100% aria espulsa verso l'esterno del locale Velocità frontale = 0,5 m/sec; -tipo B3 (30% aria espulsa verso l'esterno del locale -70% aria ricircolata). Velocità frontale = 0,5 m/sec; L'aria espulsa, nella cabina tipo A viene ricircolata in ambiente, nella cabina tipo B viene canalizzata all'esterno del locale. La compensazione avviene grazie all'aspirazione dell'aria ambiente attraverso la griglia frontale creandosi così una barriera d'aria che impedisce la fuoriuscita di aerosol contaminati. NSF-49*: National Sanitation Foundation

23 Cappe biologiche di classe III : sono provviste di una chiusura totale ermetica; funzionano a pressione negativa; le manipolazioni all interno della cappa sono consentite da due o più guanti di gomma incorporati nella struttura della cappa; hanno un filtro HEPA sull aria in ingresso; un doppio filtro HEPA sull aria in uscita; permettono la protezione totale del campione, dell ambiente e dell operatore; devono essere utilizzate con microrganismi di gruppo 4.

24 Le cappe di sicurezza biologica non proteggono le mani dell operatore in caso di versamenti, punture, tagli o cattiva tecnica di lavoro.

25 Come utilizzare una cappa biologica 1) Assicurarsi che la cappa di sicurezza sia adeguata al tipo di microrganismo da trattare. 2) Far funzionare il monoventilatore almeno 10 prima di iniziare a lavorare, in modo da far stabilizzare il flusso laminare, e 10 dopo l uso, per allontanare eventuali areosol formatisi. 3) Evitare di introdurre nuovo materiale sotto cappa dopo aver iniziato il lavoro. 4) Non ingombrare il piano di lavoro con materiale non indispensabile. 5) Limitare l uso di becchi bunsen che possono alterare il flusso laminare e rovinare i filtri HEPA.

26 6) Spegnere sempre la lampada UV in presenza dell operatore. 7) Evitare movimenti bruschi degli avambracci all interno della cappa. 8) Eseguire tutte le operazioni il più possibile verso il fondo del piano di lavoro. 9) Rimuovere immediatamente dal piano di lavoro fuoriuscite o versamenti di materiale biologico. 10) Il materiale potenzialmente infetto o contaminato deve essere estratto dalla cappa in contenitori chiusi ed a tenuta, perfettamente puliti ed etichettati con il segnale di rischio biologico. Le apparecchiature prima di essere rimosse dalla cappa devono essere disinfettate.

27 PULIZIA DELLA CAPPA. Dopo ogni utilizzo pulire la superficie della cappa con germicida appropriato (ad esempio alcool al 70% e procedere con un ciclo di 15 minuti di UV). Una volta al mese pulire la parte esterna della cappa con un detergente e pulire internamente la cappa (anche sotto il piano di lavoro) con un decontaminante specifico. Ogni 6 mesi l assistenza tecnica esegue la conta particellare ed il controllo del flusso d aria.

28 Procedure da seguire in caso di sversamento o esposizione a materiale biologico Sversamento di materiale infetto: 1) Indossare due paia di guanti 2) Coprire il materiale con un pezzo di carta assorbente imbevuto di disinfettante 3) Lasciare agire per almeno 30 minuti 4) Se sono presenti frammenti di vetro maneggiarli con le pinze 5) Eliminare la carta e il materiale in appositi contenitori per rifiuti biologici 6) Pulire e disinfettare la superficie contaminata 7) Autoclavare o immergere per 24 ore nel disinfettante tutto il materiale utilizzato

29 Procedure da seguire in caso di sversamento o esposizione a materiale biologico Esposizione a materiale biologico: In caso di puntura o taglio Aumentare il sanguinamento Detergere con acqua e sapone Disinfettare la ferita utilizzando i prodotti contenuti nella cassetta del pronto soccorso In caso di contatto cutaneo Lavare la zona con acqua e sapone

30 Procedure da seguire in caso di sversamento o esposizione a materiale biologico In caso di schizzi negli occhi Sciacquare gli occhi con acqua utilizzando i lavaocchi Rottura di provette o altri contenitori all interno di centrifughe: Fermare il rotore e lasciare la centrifuga chiusa per almeno 30 minuti Indossare guanti possibilmente antitaglio Aprire i rotori o i contenitori a tenuta, con le pinze recuperare i frammenti di vetro o plastica, porli in un contenitore adatto allo smaltimento Autoclavare o immergere in un disinfettante per 24 ore tutte le provette rotte, i frammenti di vetro, i contenitori: usare varechina diluita 1:5 o alcol 70%

31 Il rotore e gli accessori vanno puliti con disinfettante facendo attenzione alla compatibilità chimica Pulire l interno della centrifuga e lasciare agire un disinfettante per tutta la notte, quindi lavare con acqua e asciugare; trattare come rifiuti biologici tutti i materiali contaminati