Cappe chimiche, a cosa servono e dove trovarle

Le cappe chimiche, o cappe di aspirazione, hanno una lunga storia che si sviluppa nel corso dei secoli, ma la loro moderna concezione è emersa più chiaramente nel XX secolo.

In questo periodo venivano utilizzate cappe rudimentali, per eliminare i vapori nocivi e potenzialmente tossici.

Negli anni, con l’aumento dell’uso di sostanze chimiche più pericolose, sono state sviluppate cappe chimiche più sofisticate migliorando il sistema di ventilazione per allontanare i vapori in modo più efficace. Sono così divenute uno strumento comune nei laboratori di chimica dove la sicurezza degli operatori è di fondamentale importanza.

È interessante notare che per molti anni le cappe chimiche sono state costruite interamente in legno, pensiamo quindi al potenziale rischio di incendio e intossicazione (dovuta alle vernici protettive utilizzate) in caso di incidente. E ancora i piani di lavoro molto spesso contenevano amianto al loro interno, con il tempo si è ampiamente riconosciuto il rischio cancerogeno nell’utilizzo dell’amianto non incapsulato.

Si sono diffusi ulteriori miglioramenti tecnologici, compresa l’introduzione di materiali più sicuri e di sistemi di monitoraggio e controllo più avanzati.

Le cappe chimiche hanno continuato a evolversi con l’avanzare della tecnologia. L’attenzione alla sostenibilità e all’efficienza energetica ha portato a sviluppi come cappe a basso consumo energetico e sistemi di controllo avanzati.

Oggi, le cappe chimiche sono uno strumento standard in laboratori chimici, biologici e di ricerca in tutto il mondo. La sicurezza degli operatori e la prevenzione delle contaminazioni ambientali continuano a essere priorità nella progettazione e nell’uso delle cappe chimiche moderne. Norme e regolamenti specifici, come la norma UNI EN 14175 o la UNICHIM 192/3, forniscono linee guida dettagliate per garantire che le cappe chimiche soddisfino elevati standard di sicurezza.

Cosa sono le cappe chimiche

Probabilmente hai visto una cappa chimica in un laboratorio o centro di ricerca, ma sai come funzionano le cappe chimiche e a cosa servono?

La cappa chimica è fondamentalmente un banco di lavoro industriale chiuso con un sistema di estrazione dell’aria progettato per fornire protezione da fumi tossici e vapori volatili pericolosi, affidabile e facile da usare, è considerata un DPC ovvero dispositivo di protezione collettiva. In un laboratorio chimico i DPC sono quei dispositivi fruibili da tutti, volti a diminuire o eliminare il rischio d’esposizione del lavoratore e la contaminazione dell’ambiente, intervenendo in maniera diretta sulla fonte di inquinamento.

Vale la pena considerare attentamente la scelta della migliore cappa aspirante per le proprie esigenze perché una cappa aspirante di qualità durerà per molti anni di uso rigoroso ogni giorno.

Riepilogando, cos’è una cappa chimica?

Una cappa chimica è una struttura di protezione che crea un flusso d’aria controllato per dirigere i vapori, i gas o le particelle nocive lontano dall’area di lavoro. La cappa chimica è generalmente costituita da una camera di lavoro aperta frontalmente, un pannello anteriore trasparente per la visualizzazione, un sistema di aspirazione per la rimozione dei contaminanti e un sistema di filtraggio o di smaltimento per trattare l’aria esausta.

Tipi di cappe chimiche

In funzione del tipo di attività da svolgere o analisi da effettuare, si possono identificare diverse tipologie di cappa chimica aspirante. Benché possano sostanzialmente somigliarsi esteticamente, hanno peculiarità ed elementi costruttivi differenti specifici per le singole applicazioni. Vediamo di seguito quali tipi di cappe chimiche esistono:

• Cappa chimica standard o per uso generico

Nelle cappe chimiche standard l’aria viene aspirata dalla parte anteriore ed espulsa all’esterno dell’edificio, in questo caso parliamo di cappa chimica ad estrazione totale, o resa sicura tramite filtrazione e reimmessa nella stanza, questa tipologia è invece denominata cappa chimica a ricircolo, in modo che l’utente sia protetto da fumi tossici e vapori volatili; sono affidabili e facili da usare. La cappa chimica standard è dotata di una camera di lavoro costituita da materiale solido resistente agli agenti chimici e il corpo interno può essere realizzato in metallo o pannelli melaminici con funzione di resistenza agli acidi e agli alcali in basse concentrazioni e non particolarmente aggressivi o corrosivi.

• Cappa Chimica per acidi o per alti aggressivi

Le cappe chimiche per acidi aggressivi, hanno particolari accorgimenti tecnici costruttivi dell’interno della camera di aspirazione in grado di resistere agli attacchi delle sostanze utilizzate. Molto spesso, oltre le sostanze chimiche particolarmente aggressive, le analisi prevedono evaporazioni ad elevate temperature. Ciò vuol dire che è fondamentale anche un attento monitoraggio della temperatura dei fumi di estrazione e che sia presente un opportuno sistema di allarme ottico e acustico in caso di superamento di soglie di temperatura prestabilite. L’utilizzo sotto cappa di acidi di tipo solforico, cloridrico o fluoridrico prevede che il rivestimento interno della cappa chimica venga realizzato in gres, polipropilene o PVC. Il saliscendi frontale viene realizzato in policarbonato mentre il sistema di estrazione può prevedere torri di abbattimento fumi o scrubber in grado di “diluire” la concentrazione delle sostanze aspirate prima dell’emissione in atmosfera.

• Cappa Chimica per radionuclidi o radioattivi

Questa tipologia di cappa chimica è adatta per la manipolazione di radionuclidi che emettono particelle ionizzanti di tipo beta. Soddisfa i requisiti per la manipolazione di radionuclidi ad alta energia, è consigliata per la bassa radiotossicità. La camera di aspirazione può essere rivestita in fibra di vetro e poliestere, con angoli arrotondati per facilitare l’eventuale decontaminazione. Il saliscendi frontale è in policarbonato e dispone di due fori che permettono la manipolazione senza la necessità di apertura. Non raccomandata per acidi concentrati, solventi o agenti patogeni. È opportuna una idonea filtrazione prima dell’emissione fumi in ambiente, le più performanti dispongono di un triplo set di filtri che combina un set di filtri a carboni attivi impregnati con filtri assoluti, con un’efficienza del 99,99%.

Cappa chimica per radionuclidi che generano emissioni ionizzanti di tipo gamma, per media ed alta radiotossicità. Anche per questa tipologia di cappe la finitura interna può essere realizzata in fibra di vetro e poliestere, con angoli arrotondati. Lo schermo frontale antiradiazioni è rinforzato contro le radiazioni ionizzanti mediante l’aggiunta di uno strato di piombo.

• Cappa chimica per distillazione

Sostanzialmente simile ad una cappa chimica per uso generico, si differenzia per il posizionamento del piano di lavoro che anziché essere ad altezza di lavoro di 90 cm da terra, si trova a circa 30 cm ciò consente un confortevole alloggiamento del sistema di distillazione.

• Cappa chimica Walk In

Lo scopo delle cappe chimiche di tipo Walk In, è quello di consentire l’accesso degli strumenti o dei campioni da analizzare tramite appositi carrelli ovvero non dispongono del piano di lavoro e la superficie interna della camera di aspirazione è interamente calpestabile. Il saliscendi in questa tipologia di cappe è sempre realizzato in due parti così da poter essere comodamente aperto e chiuso fino al pavimento.

Fattori da considerare quando si sceglie una cappa chimica

• Dimensioni della stanza e distanza dalle porte, finestre e climatizzazione
• Ventilatore e carico termico del laboratorio
• Tipi di materiali, sostanze e prodotti utilizzati
• Altezza del piano di lavoro
• Frequenza di utilizzo e ore di lavoro quotidiane
• Dimensioni della strumentazione da utilizzare sotto cappa.

Come utilizzare una cappa chimica?

Tutte le procedure che includono l’uso di prodotti volatili dovrebbero avvenire all’interno di una cappa aspirante. Acidi corrosivi, solventi infiammabili, basi corrosive, fumi, vapori o polveri tossici, gas asfissianti sono tutti esempi di sostanze che devono essere utilizzate all’interno di una cappa chimica.

Prima di iniziare le attività sotto cappa, è importante adottare buone pratiche quali ad esempio:

• Controllare la certificazione della cappa chimica, ovvero verificare che vengano eseguiti i controlli annuali previsti dalle norme tecniche e le operazioni di routine per il corretto mantenimento
• Assicurarsi che il sistema di estrazione dell’aria funzioni correttamente. A tal proposito tutte le cappe chimiche indipendentemente dalla loro destinazione d’uso devono disporre di un dispositivo di allarme ottico e acustico che informi puntualmente gli utilizzatori sullo stato di funzionamento dell’espulsione all’esterno
• Indossare indumenti protettivi adeguati mentre si lavora sotto cappa aspirante. Camice, occhiali di sicurezza, guanti e scarpe sono i dispositivi di protezione individuale che ogni tecnico che opera sotto cappa dovrebbe utilizzare
• Posizionare tutte le sostanze chimiche e gli altri materiali necessari per l’esperimento all’interno della cappa aspirante. Inoltre, posizionare i prodotti chimici al centro del piano cappa. E’ opportuno non sovraccaricare il piano di lavoro con prodotti chimici e strumentazione, si devono tenere sotto cappa i reagenti minimi necessari per le attività quotidiane e non utilizzare la cappa come “deposito di stoccaggio”. Bisogna considerare che un eccessivo volume occupato del piano di lavoro può inficiare il sistema di estrazione dell’aria
• Mantenere il saliscendi quanto più chiuso possibile anche durante le attività di lavoro per ottimizzare l’estrazione e impedire che eventuali fuoriuscite ed esalazioni possano investire gli utilizzatori. Chiudere completamente il saliscendi quando non si lavora sotto cappa
• Tenere sempre il viso fuori dalla cappa aspirante
• Dopo aver utilizzato la cappa chimica, chiudere il saliscendi frontale e riporre tutti i prodotti chimici pericolosi in un contenitore chiuso.

Quale manutenzione si deve fare sulle cappe chimiche?

La manutenzione delle cappe chimiche è fondamentale per garantire il corretto funzionamento e la sicurezza del laboratorio.

Di seguito alcune attività di manutenzione comuni per le cappe chimiche.

Ispezioni Regolari:

Verifica periodica dello stato generale della cappa, inclusi i vetri, i sigillanti, i filtri e i sistemi di controllo.

Controlli visivi per individuare eventuali danni o usura.

Pulizia:

Rimozione regolare di residui e sostanze chimiche depositate sulla superficie interna della cappa. Pulizia dei filtri secondo le indicazioni del produttore.

Controllo dei Filtri:

Sostituzione regolare dei filtri secondo il programma di manutenzione consigliato dal produttore.

Monitoraggio del livello di saturazione dei filtri per garantire una corretta protezione.

Verifica del Flusso d’Aria:

Misurazione periodica del flusso d’aria per garantire che sia all’interno dei limiti di sicurezza specificati.

Calibrazione dei sistemi di controllo del flusso d’aria.

Verifica dei Sistemi di Sicurezza:

Controllo dei sistemi di allarme e sicurezza, come sensori di fumo, allarmi di flusso d’aria, etc. Verifica del corretto funzionamento dei sistemi di emergenza, come l’arresto d’emergenza della cappa.

Manutenzione dei Ventilatori:

Pulizia e lubrificazione regolare dei ventilatori. Sostituzione dei ventilatori se necessario.

Calibrazione degli Strumenti di Misurazione:

Calibrazione periodica degli strumenti di misurazione, come i dispositivi di controllo del flusso d’aria e i sensori di sicurezza.

Controllo dell’Illuminazione:

Verifica periodica del funzionamento delle luci all’interno della cappa.

Formazione e Addestramento:

Assicurarsi che gli operatori siano ben addestrati sul corretto utilizzo e manutenzione delle cappe chimiche.

Documentazione:

Mantenere un registro dettagliato delle attività di manutenzione, inclusi i risultati delle ispezioni, le sostituzioni dei filtri e qualsiasi intervento correttivo. Si consiglia di seguire le linee guida fornite dal produttore della cappa chimica e di rispettare tutte le normative e gli standard di sicurezza applicabili. La manutenzione regolare contribuisce a garantire che le cappe chimiche siano sempre efficienti nel proteggere gli operatori e l’ambiente di lavoro dalle esposizioni nocive.