Felaktigt blandade kemikalier orsakar ett chockerande antal bränder, explosioner, och skador i laboratorier, företag, och hem varje år.

Ett nytt datorprogram med öppen källkod som heter ChemStor utvecklat av ingenjörer vid University of California, Riverside, kan förhindra dessa farliga situationer genom att tala om för användarna om det är osäkert att blanda vissa kemikalier.

Centers for Disease Control uppskattar 4, 500 skador per år orsakas av blandningen av inkompatibla poolrengöringskemikalier, varav hälften förekommer i hemmen. Även i laboratorier och fabriker där arbetare är utbildade i säkra lagringsprotokoll, förväxlingar och olyckor inträffar, ofta efter att kemikalier oavsiktligt kombinerats i en avfallsbehållare.

UC Riverside-ingenjörernas arbete publiceras i Journal of Chemical Information and Modeling . Deras program anpassar en datavetenskapsstrategi för att allokera resurser för effektiv processoranvändning, känd som graffärgningsregisterallokering. I detta system, resurser är färgade och organiserade enligt en regel som anger angränsande datapunkter, eller noder, att dela en kant kan inte också dela en färg.

"Vi färgar en graf så att inga två noder som delar en kant har samma färg, " sa första författaren Jason Ott, en doktorand i datavetenskap som ledde forskningen.

"Idén kommer från kartor, " förklarade medförfattaren William Grover, en biträdande professor i bioteknik vid Marlan and Rosemary Bourns College of Engineering med en bakgrund i kemi. "På en karta över USA, till exempel, inga två angränsande tillstånd delar en färg, vilket gör dem lätta att skilja åt."

ChemStor hämtar från ett Environmental Protection Agency-bibliotek med 9, 800 kemikalier, organiserade i reaktivitetsgrupper. Den bygger sedan en graf för kemisk interaktion baserat på reaktivitetsgrupperna och beräknar det minsta antalet färger som kommer att färga grafen så att inte två kemikalier som kan interagera också delar samma färg.

ChemStor tilldelar sedan alla kemikalier i varje färg till en förvarings- eller avfallsbehållare efter att ha bekräftat att det finns tillräckligt med utrymme. Kemikalier med samma färg kan förvaras tillsammans utan en farlig reaktion, medan kemikalier med olika färger inte kan.

Om två eller flera kemikalier kan kombineras i samma skåp eller läggas till en avfallsbehållare utan att bilda möjligen farliga kombinationer av kemikalier, ChemStor fastställer att konfigurationen är säker. ChemStor indikerar också om ingen säker lagrings- eller avfallskonfiguration kan hittas.

Grover, som upplevde en destruktiv labbbrand orsakad av inkompatibla kemikalier under sina dagar som student, sa att han tar hotet på största allvar.

"Jag är ansvarig för säkerheten för människorna i mitt labb, och ChemStor skulle vara som ett skyddsnät under våra redan strikta lagringsprotokoll, sa Grover.

ChemStors funktionalitet är för närvarande begränsad till endast ett kommandoradsgränssnitt, där användaren manuellt anger typen av kemikalier och mängden lagringsutrymme i en dator.

Uppdateringar kommer att göra ChemStor mer användarvänlig, inklusive en smartphone-app som använder kameran för att samla information om kemikalier och lagringsalternativ, samt en integration med digitala röstassistenter, av vilka några redan har börjat utvecklas specifikt för kemister, gör ChemStor till ett naturligt tillskott.

"Val som helst system kan kommunicera med ChemStor så länge som ingången är utformad på ett sätt som ChemStor förväntar sig, " sa Ott. Koden finns här.