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高中教學儀器全了,化學實驗室設計

時間:2022-09-14 14:59:32 點擊次數(shù):410
 

實驗室的整體設計是否合理、科學,對提高實驗室的效率、保障檢驗質量、降低樣品交叉污染概率及提高環(huán)境質量等都有特別重要的意義。

實驗室的整體規(guī)劃設計

無論是新建、擴建、或是改建項目,綜合考慮實驗室的總體規(guī)劃、合理布局和平面設計,以及供電、供水、供氣、通風、空氣凈化、安全措施、環(huán)境保護等基礎設施和基本條件。

本著安全、環(huán)保、實用、耐久、美觀、經(jīng)濟、卓越、領先的規(guī)劃設計理念。規(guī)劃設計主要分為六個方面:平面設計系統(tǒng)、單臺結構功能設計系統(tǒng)、供排水設計系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、特殊氣體配送系統(tǒng)、有害氣體輸出系統(tǒng)等六個方面。

首先,你要清楚的知道:化驗室的分類及職責化驗室也就是分析檢驗實驗室在學校、工廠、科研院所有其不同的性質 。學校的化驗室:學生、科研服務;工廠:設中央化驗室、車間化驗室等;

科研院所的化驗室:科學研究課題擔負測試及分析化學的研究工作。

化驗室用房的特殊需求根據(jù)化驗任務需要,化驗室有貴重的精密儀器和各種化學藥品,其中包括易燃及腐蝕性藥品。另外,在操作過程中常產(chǎn)生有害的氣體或蒸氣。因此,對化驗室的房屋結構、環(huán)境、室內(nèi)設施等有其特殊的要求,在籌建新化驗室或改建原有化驗室時都應考慮。

化驗室用房大致分為三類:精密儀器實驗室、化學分析實驗室、輔助室(辦公室、儲藏室、鋼瓶室等)?;炇乙筮h離灰塵、煙霧、噪音和震動源的環(huán)境中。因此化驗室不應建在交通要道、鍋爐房、機房及生產(chǎn)車間近旁(車間化驗室除外)。

1. 精密儀器室精密儀器室要求具有防火、防震、防電磁干擾、防噪音、防潮、防腐蝕、防塵、防有害氣體侵入的功能,室溫盡可能保持恒定。溫度應在15~30℃,有條件的最好控制在18~25℃。濕度在60%-70%,需要恒溫的儀器室可裝雙層門窗及空調(diào)裝置。

大型精密儀器室的供電電壓應穩(wěn)定,一般允許電壓波動范圍為±10%。必要時要配備附屬設備(如穩(wěn)壓電源等)。為保證供電不間斷,可采用雙電源供電。應設計有專用地線,接地極電阻小于4Ω。

2.化學分析室在化學分析室中進行樣品的化學處理和分析測定,工作中常使用一些小型的電器設備及各種化學試劑,如操作不慎也具有一定的危險性,針對這些使用特點,在化學分析室設計上應注意以下要求:

(1)建筑要求

建筑應耐火,材料具有防火性能;窗戶要能防塵;室內(nèi)采光要好;門應向外開。

(2)供水和排水

供水要保證必須的水壓、水質、和水量以滿足儀器設備正常運行的需要,室內(nèi)總閥門應設在易操作的顯著位置,下水道應采用耐酸堿腐蝕的材料,地面應有地漏。

(3)通風設施

由于化驗工作中常常會產(chǎn)生有毒或易燃的氣體,應有良好的通風條件 。

①全室通風  采用排氣扇或通風豎井,換氣次數(shù)一般為5次/時。

②局部排氣罩 一般安裝在大型儀器發(fā)生有害氣體部位的上方。在教學實驗室中產(chǎn)生有害氣體的上方,設置 局部排氣罩以減少室內(nèi)空氣的污染。

③通風柜 這是實驗室常用的一種局部排風設備。內(nèi)有加熱源、水源、照明等裝置。

(4)煤氣與供電

有條件的化驗室可安裝管道煤氣?;炇业碾娫捶终彰饔秒姾驮O備用電。照明最好采用熒光燈。設備用電中,24h運行的電器如冰箱單獨供電,其余電器設備均由總開關控制,烘箱、高溫爐等電熱設備應有專用插座、開關及熔斷器。在室內(nèi)及走廊上安裝應急燈,備夜間突然停電時使用。

(5)實驗臺

實驗臺主要由臺面、臺下的支架和器皿柜組成,為方便操作,臺上可設置藥品架,臺的兩端可安裝水槽。

實驗臺面一般寬75cmm,長根據(jù)房間尺寸,可為150-300cm,高可為80-85cm。臺面常用貼面理化板、實芯理化板、耐腐人造石或水磨石預制板等制成。理想的臺面應平整、不易碎裂、耐酸堿及溶劑腐蝕,耐熱,不易碰碎玻璃器皿等。

3.藥品儲藏室

由于很多化學試劑屬于易燃、易爆、有毒或腐蝕性物品,故不要購置過多。儲藏室存放少量近期要用的化學藥品,且要符合危險品存放安全要求。要具有防明火、防潮濕、防高溫、防日光直射、防雷電的功能。藥品儲藏室房間應朝北、干燥、通風良好,頂棚應遮陽隔熱,門窗應堅固,窗應為高窗,門窗應設遮陽板。門應朝外開。易燃液體儲藏室室溫一般不許超過28℃,爆炸品不許超過30℃。少量危險品可用鐵板柜或水泥柜分類隔離貯存。室內(nèi)設排氣降溫風扇,采用防爆型照明燈具。備有消防器材。可以符合上述條件的半地下室為藥品儲藏室。

4.鋼瓶室

易燃或助燃氣體鋼瓶要求安放在室外的鋼瓶室內(nèi),鋼瓶室要求遠離熱源、火源及可燃物倉庫。鋼瓶室要用非燃或難燃材料構造,墻壁用防爆墻,輕質頂蓋,門朝外開。要避免陽光照射,并有良好的通風條件。鋼瓶距明火熱源10m以上,室內(nèi)設有直立穩(wěn)固的鐵架用于放置鋼瓶。

平面設計系統(tǒng)需要考慮的平面設計我們主要考慮以下幾個方面的因素:1、疏散、撤離、逃生、順暢、無阻,安全通道;一般實驗室門主要向里開,但如設置有爆炸危險的房間,房門應朝外開,房門材質最好選擇壓力玻璃。2、人體學(前后左右工作空間),完美的設備與科技工作者操作空間范圍的協(xié)調(diào)搭配體現(xiàn)了科學化、人性化的規(guī)劃設計。

功能與布局需要注意的

根據(jù)實驗室工作的特性,應配備辦公室、檔案室(報告編制室)、收樣及樣品儲藏室、大型儀器室、小儀器室、天平室、化學實驗及樣品 前處理室、電烤室、洗滌室、實驗用水(超純水)制備室、暗房、試劑儲藏室。

1.非受控區(qū)

(1)辦公室:供科室人員在工作之余,學習、探討工作中出現(xiàn)的問題; 整理原始數(shù)據(jù)、書寫原始報告。

(2)檔案室(編制報告室)用于報告的編制及打印、科室資料的儲藏及查閱。

(3)收樣室:獨立的樣品存儲室,存儲柜功能區(qū)間劃分清楚,標明未檢樣品、再檢樣品和已檢樣品。樣品室必須干燥、通風、防塵、防鼠。

2.受控區(qū)化學實驗室及樣品前處理室化學基本實驗室,主要是進行容量分析、離子測定、氧化還原等實驗。實驗室必須有排風設施,獨立排氣柜,有機、無機前處理分開;墻、地板、試驗臺、試劑柜等要絕緣、耐熱、耐酸堿、耐有機試劑腐蝕;地面應有地漏,防倒流。設置中央實驗臺的實驗室應設供實驗臺用用的上下水裝置、電源插頭。帶試劑架的實驗臺及輔助工作臺,需考慮設在實驗室內(nèi)的研究空間或電腦臺,藥品柜、器皿柜、落地安置的儀器設備、急救器等。 大型儀器室電壓、電流、溫濕度符合要求,需要防靜電地板,溫度控制15-25度,濕度60-70%,互相有干擾的儀器設備不要放在同一室,檢驗無機物質儀器要有排氣斗,檢驗有機物質的儀器有可調(diào)排風罩。

儀器分析實驗室主要設置各種大型精密分析儀器,同時也包括普通小型分析儀等,一般設計的裝備有:儀器臺、實驗臺、通風柜、天平臺、電腦臺、氣瓶柜、洗滌臺、器皿柜、藥品柜、急救器、萬向排氣罩、原子吸收罩等。以下列出各類儀器分析實驗室的要求,以供參考。

氣相色譜分析室:

主要是對容易轉化為氣態(tài)而不分解的液態(tài)有機化合物及氣態(tài)樣品的分析。儀器設備主要有氣相色譜儀,具有計算機控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),自動化程度很高,對有機化合物具有高效的分離能力,所用載氣主要有:H2、N2、Ar、He、CO2等。但對高沸點化合物,難揮發(fā)的及熱不穩(wěn)定的化合物、離子化合物、高聚物的分離卻無能為力。要求局部排風及避免陽光直射在儀器上,避免影響電路系統(tǒng)正常工作的電場及磁場存在,一般設計:儀器臺(應離墻以便儀器維修)、萬向排氣罩、電腦臺(一般在儀器臺旁配置)、邊臺、洗滌臺、試劑柜等。

光譜分析室:

主要是根據(jù)物質對光具有吸收、散射的物理特征及發(fā)射光的物理特性,在分析化學領域建立化學分析。主要的儀器是原子發(fā)射光譜儀、原子吸收光譜儀,分光光度計、原子熒光光譜儀、熒光分光光度計、X射線熒光儀、紅外光光譜儀、電感耦合等離子體(LCP)光譜儀、拉曼光譜儀等。實驗室應盡量遠離化學實驗室、以防止酸、堿、腐蝕性氣體等對儀器的損害,遠離輻射源;室內(nèi)應有防塵、防震、防潮等措施。

儀器臺與窗、墻之間要有一定距離,便于對儀器的調(diào)試和檢修。應設計局部排風。使用原子吸收罩排風較為適宜。

供排水設計系統(tǒng)供排水設計系統(tǒng)主要是為前期實驗室建筑設計服務。水嘴分為急流水嘴和緩流水嘴。

電控系統(tǒng)實驗室用電主要包括照明電和動力電兩大部分。動力電主要用于各類儀器設備用電、電梯、空調(diào)等的電力供應。實驗室供電系統(tǒng)也是實驗室最基本的條件之一。電源插座有:10A、13A、16A、20A;漏電保護開關、過載保護開關等。電源插座應遠離水盆和煤氣、氫氣等噴嘴口,并不影響實驗臺儀器的放置和操作位置。

線槽主要多功能鋼線槽(主要用于試劑架上)和PVC線槽配西班牙插座(主要用于邊臺和中央臺臺面上)。

特殊氣體配送系統(tǒng)實驗室用氣主要有不燃氣體(氮氣、二氧化碳);惰性氣體(氬氣、氦氣等)易燃氣體(氫氣、一氧化碳);劇毒氣體(氟氣、氯氣);

助燃氣體(氧氣)組成。除不燃氣體、惰性氣體外其它氣體不得進行實驗室。可以通過輸氣管接到各實驗室內(nèi)。一般氣相室配置氦氣(He)、氮氣(N2)。氣質聯(lián)用室配置了氮氣、氫氣、氧氣。氫氣管線上的連接管件都要連接后焊接,嚴禁有泄漏的可能。所有的管線在安裝完畢后一定要做氣密性實驗,并在使用前要先除油。氣瓶裝瓶時,易燃易爆與惰性氣體同柜,杜絕兩種易燃氣體同瓶裝一柜。

有害氣體輸出系統(tǒng)實驗室內(nèi)往往存在許多不利于人體健康的化學物質污染源,特別是有害氣體,將其排除非常重要。實驗室的最新觀念就是將整個實驗室當作是一臺排煙柜,如何有效的控制各種進排氣,達到既安全又經(jīng)濟的效果是至關重要的。實驗室常用排風設備主要有:通風柜、原子吸收罩、萬向排氣罩、吸頂式排氣罩、臺上式排氣罩等。其中通風柜最為常見。

(文章來源:現(xiàn)代實驗室裝備網(wǎng))

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