化學實驗室是提供化學實驗條件及其進行科學探究的重要場所,涉及的化學試劑種類繁多、部分測試流程複雜且操作要求高有一定的安全風險。因此,化學實驗室設計必須以實用、安全、環保為出發點,綜合考慮各種儀器設備安全操作要求,配置相應實驗設備。
本期将帶大家走進《化學實驗室設計知多少——功能布局及儀器設備篇》,了解化學實驗室特點、應用領域、工作流程、功能布局及儀器設備的知識。
01 化學實驗室特點
不同行業或領域的化學實驗室在功能布局、設備儀器等設置有所不同,但化學實驗室均有以下5大特點:
- 化學試劑使用量大,存在易燃、易爆等安全隐患;
- 存有各種高壓氣體鋼瓶;
- “三廢”産生及處理;
- 大量過期或失效試劑的處理;
- 所涉及的實驗類别及實驗條件複雜多樣。
02 應用領域及功能布局
化學實驗室的應用領域及行業相當廣泛,常見的領域包括:食品農産品、化妝品、環境監測、玩具紡織、材料、生物醫藥、醫療器械等。
化學實驗室一般涉及理化、有機、無機等檢測項目,分為主要功能區和輔助功能區。
- 主要功能區一般分為:理化室、有機前處理室、無機前處理室、儀器室(GC/GC-MS/HPLC/LC-MS/AA/ICP/ICP-MS/原子熒光/UV)等;
- 輔助功能區一般包含天平室、試劑室、氣瓶室、高溫室、純水/洗滌室等。
03 常見儀器設備
化學實驗室每個功能室的設備不盡相同,接下來,我們就來認識下每個功能室常見的儀器設備。
- 理化室:常用于操作理化項目等;主要設有實驗台、通風櫥、常用玻璃器皿、水浴鍋、pH計、攪拌器等。
- 無機前處理室:進行樣品前處理消解的主要場所,會用到很多的酸液,産生大量酸霧;常用前處理設備:酸缸、(幹樣和濕樣)研磨機、控溫搖床、超聲清洗器、台式離心機、電加熱闆、微波消解儀等。
- 有機前處理室:樣品在測定前消除幹擾成分,濃縮待測組分,使樣品能滿足分析方法要求的操作場所;常用設備:旋轉蒸發儀、快速溶劑萃取儀、高速冷凍離心機、冷凍離心機、勻漿機、超聲波清洗機、水浴恒溫振蕩器、平行蒸發儀、氮吹儀等。
- 儀器室:大型分析儀器和小儀器室;常規大型分析儀器:氣相色譜(GC)、氣質聯用儀(GC-MS)、液相色譜(HPLC)、液質聯用儀(LC-MS)、原子吸收(AAS)、原子熒光、電感耦合等離子發射色譜(ICP)、ICP-MS、離子色譜等。
- 天平室:常用于樣品、标準品稱量等。天平的精度越高,對環境要求就越高,影響因素:溫濕度、氣流、震動等。放置分析天平(萬分之一,0.1mg)、微量天平(十萬分之一,0.01mg)對環境溫濕度要求比較高,天平室應設置緩沖間。
- 試劑室:試劑室是儲存化學試劑的場所,應符合有關安全規定,有防火、防爆等安全措施,室内應幹燥、通風良好,溫度一般不超過28℃;化學試劑一般分為常規試劑和管制試劑(易制毒易制爆、劇毒試劑等)。管制試劑一般分開存放,專人管理。
- 氣瓶室:常用于存放實驗用氣體。氣瓶室常見的存放氣體包括:
惰性氣體:氮氣、氩氣、氦氣;
易燃易爆氣體:乙炔、氫氣(與氧氣分開存放);
助燃氣體:氧氣。
04 實驗室規劃及相關标準要求
化學實驗室規劃應滿足《GB/T 37140-2018 檢驗檢測實驗室技術要求驗收規範》的相關要求:
如何确保化學實驗室運行環境安全性的同時兼顧場地布局合理、場地利用率高、保障員工工作效率等問題是在設計和建造化學實驗室必須提前考量和規劃的。因此,在設計工作正式開展前,提前了解該實驗室的工作流程、常規檢測項目、涉及的儀器設備,尤為重要。
以上就是本次《化學實驗室設計知多少——功能布局及儀器設備篇》的全部内容。
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