化學(xué)實驗室設(shè)計基本要求
完善的實驗室不但要美觀舒適,還要做到防火、防潮、防腐等性能,增加通風(fēng)、凈化、消毒、無菌功能,達到環(huán)保安全可靠經(jīng)久耐用等要求,遵循安全、高效、舒適以及“以人為本”的原則,才能建成正規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化的實驗室以達到最佳的使用效率。博泰小編帶大家了解化學(xué)實驗室設(shè)計的基本要求有哪些。
一、實驗室設(shè)計的三大要素
在現(xiàn)代化的研究實驗室里,先進的科學(xué)儀器和完善的實驗設(shè)備是提升科學(xué)水平,促進科研成果的必備條件?!耙匀藶楸尽笔亲畛鯇嶒炇以O(shè)計階段就應(yīng)該遵循的首要準(zhǔn)則,所以,安全、高效、美觀舒適應(yīng)該是是我們規(guī)劃、設(shè)計實驗室的三大要素。安全:在進行實驗作業(yè)時,必須確保安全性,尤其是在進行化學(xué)試驗時,必須有效地排出有毒、有害、有味的廢氣,以保障實驗人員的身心健康;高效:提高實驗效率,才能加快實驗進程,必須根據(jù)不同的實驗課題,以及其工藝性配置合適的實驗設(shè)備;舒適:明快、親切的色彩;符合人體工程學(xué)的外形尺寸;方便、美觀大方的樣式。
二、實驗臺的布置方式
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(shè)藥品架,臺的兩端可安裝水槽。臺面常用貼面理化板、實芯理化板、耐腐人造石或水磨石預(yù)制板等制成。理想的臺面應(yīng)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。實驗臺的長度分配:一般實驗室 1.2 米/人;有機實驗室 1.5 米/人;臺面高度:中國:850mm;美國、德:900~920mm;日本:800mm;臺面寬度:600mm,盡量不要超過 750mm(板材最大利用率);試劑架:深度能并列放置兩瓶中型試劑瓶(500ml)為合適。通常為 200~300mm,分上下兩層;靠墻邊臺用試劑架取:200mm;中央臺用試劑架?。?00mm。
三、實驗室溫度控制范圍
環(huán)境條件溫濕度的控制方面考慮的要素就是保證實驗操作的環(huán)境溫濕度是能夠滿足實驗程序各個過程的需要。主要從以下幾個方面來制定實驗室環(huán)境溫濕度控制范圍。識別各項工作對環(huán)境溫濕度的要求。主要識別儀器的需要、試劑的需要、實驗程序的需要,以及實驗室員工的人性化考慮四個方面要素綜合考慮,列出對溫濕度控制范圍要求的清單。第二,選擇并制定有效的環(huán)境溫濕度控制范圍。從以上各要素所有要求清單中摘取最窄范圍作為該實驗室環(huán)境控制的允許范圍,并依據(jù)實際情況制定合理有效的SOP。第三、保持和監(jiān)控。通過各項措施保證環(huán)境的溫濕度在控制的范圍內(nèi),并對環(huán)境溫濕度進行監(jiān)控和做好監(jiān)控的記錄,超過允許范圍及時采取措施,開空調(diào)調(diào)節(jié)溫度,開除濕機控制濕度。
四、實驗室輔助室管理原則
(1)藥品儲藏室
由于很多化學(xué)試劑屬于易燃、易爆、有毒或腐蝕性物品,故不要購臵過多。儲藏室僅用于存放少量近期要用的化學(xué)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(yīng)朝北、干燥、通風(fēng)良好,頂棚應(yīng)遮陽隔熱,門窗應(yīng)堅固,窗應(yīng)為高窗,門窗應(yīng)設(shè)遮陽板。門應(yīng)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(shè)排氣降溫風(fēng)扇,采用防爆型照明燈具。備有消防器材??梢苑仙鲜鰲l件的半地下室為藥品儲藏室。
(2)鋼瓶室
易燃或助燃?xì)怏w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(gòu)造,墻壁用防爆墻,輕質(zhì)頂蓋,門朝外開。要避免陽光照射,并有良好的通風(fēng)條件。鋼瓶距明火熱源10m以上,室內(nèi)設(shè)有直立穩(wěn)固的鐵架用于放鋼瓶。
(3)中心實驗室的布局:
中心實驗室是各類藥品檢驗時的樣品處理、試劑配制、滴定分析、清洗器具、書寫報告等的綜合工作之地,是主要的分析檢測場所,占地面積相對較大。為了方便操作,應(yīng)與干燥室、天平室、儀器室等鄰近。
五、安全高效的儀器室規(guī)劃
1、配備樣品處理間:有洗滌池、實驗臺、通風(fēng)柜等;儀 器 室 :室 溫±5 ℃ ,濕 度65±5%;要有足夠的防護厚度,防護門要有打開關(guān)閉的信號裝置,要有良好的通風(fēng),需具備:真空、壓縮空氣、冷卻水的供應(yīng)。色譜分析室:
2、配備氣瓶貯藏室;儀 器 室 :室 溫 20±5 ℃,濕 度65±5%;有穩(wěn)固的色譜儀器臺,儀器臺應(yīng)離墻距離600mm,以便于儀器的檢修,儀器的上方要有局部排氣罩裝置。
3、原子吸收室:1.配備樣品處理間:有洗滌池、實驗臺、藥品柜、通風(fēng)柜等;2.不易和液相色譜、氣相色譜放在同一個房間。室溫 22~27℃,濕度 65±5%;3.有穩(wěn)固的色譜儀器臺,儀器臺應(yīng)離墻距離 600mm,以便于儀器的檢修。4.氣路:一般設(shè)有三種氣路管線:笑氣、乙炔氣、壓縮空氣,氣路由氣瓶貯藏間進入室內(nèi),室內(nèi)總管線通過穩(wěn)壓閥分向每一臺色譜儀,在連接每一臺色譜儀前加針型閥。助燃?xì)饪捎每諝鈮嚎s泵。5.通風(fēng):原子吸收用可燃?xì)怏w,燃燒放出大量二氧化碳,室內(nèi)要有良好的通風(fēng),儀器的上方要有局部排氣罩裝置。
4、色譜室:1.配備樣品處理間:有洗滌池、實驗臺、藥品柜、通風(fēng)柜等;2.不宜和原子吸收、氣相色譜放在同一個房間。3.室溫 22~27℃,濕度 65±5%;有穩(wěn)固的色譜儀器臺,儀器臺應(yīng)離墻距離 600mm,以便于儀器的檢修。4.通風(fēng):液相色譜有有機氣體,室內(nèi)要有良好的通風(fēng),在儀器的上方要有局部排風(fēng)罩裝置。
5、氣相色譜室:1.配備樣品處理間:有洗滌池、實驗臺、藥品柜、通風(fēng)柜等;不易和液相色譜、氣相色譜放在同一個房間 。2.室溫 22 ~ 27 ℃ , 濕 度65±5%;有穩(wěn)固的色譜儀器臺,儀器臺應(yīng)離墻距離 600mm,以便于儀器的檢修。3.氣路:一般設(shè)有四種氣路管線:氮氣、氫氣、氦氣、壓縮空氣,氣路由氣瓶貯藏間進入室內(nèi),氣路上要加過濾器,進入室內(nèi)后總管線通過穩(wěn)壓閥分向每一臺色譜儀,在連接每一臺色譜儀前加針型閥。助燃?xì)饪捎每諝鈮嚎s泵,氫氣可用氫氣發(fā)生器。TCD檢測器的尾氣要用管線連接到室外。4.通風(fēng):色譜室有氫氣和燃燒放出的二氧化碳,室內(nèi)要有良好的通風(fēng)。
6、天平室:天平是化學(xué)試驗室必備的常用儀器。1.高精度天平對環(huán)境有一定的要求:防振、防塵、防陽光直射、防腐蝕性氣體侵蝕及有恒定的氣溫,故設(shè)專用天平室以滿足以上要求。2.天平室以北向為宜,還應(yīng)遠離振源,不能與高溫室和有較強電磁干擾的房間相鄰。而高精度、微量天平應(yīng)設(shè)在底層。3.天平室要采用雙層窗,利于隔熱防塵,天平室最好設(shè)置有過渡間進入,以免受氣流的影響,有空調(diào),風(fēng)速宜小。4.天平室內(nèi)不得設(shè)置水盆或有任何管道穿過室內(nèi),以免管道滲漏、結(jié)露或在管道檢修時影響;5.天平的使用和維護:盡量不要放置一些不必要的家具,以減少積塵。6.其它環(huán)境因素對天平的影響有:人的走動、門的開關(guān)等。環(huán)境低頻對天平的影響最大。安裝時,不能緊貼墻身,應(yīng)離墻 20mm~50mm,防止來自振動。
七、實驗室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的必要性
1、實驗室因缺少換氣次數(shù)監(jiān)控裝置,送排風(fēng)不聯(lián)動、導(dǎo)致實驗室存在有異味、溫濕度不均勻、新風(fēng)量不足、噪音高等現(xiàn)象。降低操作人員的工作效率,影響工作心情。
2、100臺通風(fēng)柜99%的時間只有18個或更少的人在使用實驗室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計是整個實驗室規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)過程中,規(guī)模最大、影響最廣泛的系統(tǒng)之一。通風(fēng)系統(tǒng)的完善與否,直接對實驗室環(huán)境、實驗人員的身體健康、實驗設(shè)備的運行維護等方面產(chǎn)生重要影響。實驗室根據(jù)工藝要求和功能布置選擇一定數(shù)量的通風(fēng)柜,有的還兼有部分局部排風(fēng)罩。通常校核下來換氣次數(shù)遠遠大于10次,一般在20-30次以上,滿足換氣次數(shù)要求。
3、實驗室需要多少新風(fēng)量(2)實驗室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計采用全新風(fēng)系統(tǒng),通風(fēng)柜的排氣不在室內(nèi)循環(huán)。由于實驗室要求房間相對其他輔助區(qū)域為負(fù)壓。所以實驗室的新風(fēng)量設(shè)計為排風(fēng)量的70﹪-80﹪。另外20﹪-30﹪的新風(fēng)送至實驗室輔助房間、辦公、管理用房、內(nèi)走道等,再由門窗縫隙補充到房間。
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