中古グローブボックスの在庫・価格

グローブボックスは、密閉した箱の壁面に気密な手袋(グローブ)を取り付け、外気から隔てた雰囲気の中で手作業を行うための装置である。目的は大きく二つに分かれ、酸素や水分を嫌う試料を守る不活性雰囲気型と、有害物質から作業者を守る封じ込め型がある。理化学用途で多いのは前者で、窒素やアルゴンを満たした空間で、通常の実験台に近い感覚で秤量や調製、組立てを行える。
基本構成は、ステンレスまたはアクリル製の本体、覗き窓、グローブポート(8インチ前後が一般的)、ブチルゴムなどの手袋、物の出し入れに使うパスボックス(副室)、ガスの導入・排気バルブ、圧力計である。内部コンセントや電気・ガスの導入端子を備え、天秤などの機器を中に置ける構成も多い。パスボックスは内扉と外扉を持ち、外扉から物を入れて排気とガス充填を繰り返してから内扉を開けるため、本体の雰囲気を崩さずに出し入れできる。
雰囲気をつくる方式には、ガスを流し続けて空気を薄めるパージ型と、本体を真空ポンプで排気してからガスを満たす真空置換型がある。パージ型は構造が簡単だが、置換に時間がかかりガスの消費も多い。真空置換型は短時間で低酸素・低湿度の状態にでき、ガスも節約できる反面、本体を減圧に耐える構造にする必要がある。運用面では、パスボックスの内扉を閉じたまま本体を減圧すると差圧で扉を傷めるおそれがあるなど、バルブ操作の手順を守ることが重要になる。
置換だけで下げられる不純物濃度には限界があるため、高純度が必要な場合はガス循環精製装置を組み合わせる。ブロワでボックス内のガスを精製筒へ送り、銅やニッケル系の触媒で酸素を化学吸着し、モレキュラーシーブなどの吸着剤で水分を除いて、HEPAフィルターを通して戻す。これにより酸素・水分ともおおむね1ppm以下、露点ではマイナス70℃台が典型的な到達レベルとなる。触媒と吸着剤は飽和すると再生が必要で、水素を数%含む混合ガスを流しながら加熱する方式が一般的であり、再生には1日程度かかる。精製筒を2本持ち、交互に再生しながら連続運転する構成もある。内圧は大気圧よりわずかに高い陽圧に保ち、外気の侵入を防ぐ。制御幅は大気圧に対して数kPa以内が目安である。
実務上の注意点として、有機溶媒の蒸気は触媒の性能を落とす原因になるため、溶媒を多く使う作業では溶媒吸着フィルターの併用や、作業中の循環停止を検討する。手袋は気体をわずかに透過し、劣化するとピンホールの原因にもなるため、定期的な点検と交換が欠かせない。使用ガスは窒素が経済的だが、金属リチウムのように窒素と反応する物質を扱う場合はアルゴンを選ぶ。酸素計と露点計で常時監視しておくと、リークや精製能力の低下に早く気付ける。
主な用途は、リチウムイオン電池や全固体電池の電極・電解質の取扱いとセル組立て、有機ELや有機太陽電池の材料・素子作製、有機金属試薬やアルカリ金属を使う合成化学、ナノ粒子や吸湿性の粉体の調製などである。蒸着装置やスピンコーターなどの成膜装置と接続して、大気に触れさせずに一連の工程をつなぐ使い方も広く行われている。