一、實驗室的分類及其職責(zé)
化驗室在學(xué)校、工廠和科研機構(gòu)中具有不同的性質(zhì),主要用于分析和檢測。
學(xué)校的化驗室主要分為兩類:一類是用作分析化學(xué)實驗的教學(xué)基地,專門為學(xué)生提供實驗環(huán)境;另一類則是科研性質(zhì)的分析化學(xué)研究室,主要服務(wù)于科研工作。
工廠設(shè)有中央化驗室和車間化驗室等。車間化驗室主要負責(zé)對過程中成品和半成品進行控制分析。中央化驗室則主要承擔(dān)分析和產(chǎn)品檢驗的任務(wù),同時負責(zé)分析方法的研究、改進和推廣,以及為車間化驗室配制和標(biāo)定所用溶液等相關(guān)工作。
科研院所的實驗室除了負責(zé)科學(xué)研究課題的測試任務(wù)外,還開展分析化學(xué)的研究工作。
二、實驗室設(shè)計要求
根據(jù)化驗工作的需要,化驗室配備了貴重的精密儀器和多種化學(xué)藥品,其中包括易燃和腐蝕性物質(zhì)。此外,操作過程中還會產(chǎn)生有害氣體或蒸氣。因此,對化驗室的房屋結(jié)構(gòu)、環(huán)境和室內(nèi)設(shè)施等方面有特殊要求。在新建或改建化驗室時,必須充分考慮這些因素。
化驗室主要可分為三種類型:精密儀器實驗室、化學(xué)分析實驗室和輔助室(如辦公室、儲藏室和鋼瓶室等)。為了確保實驗的準(zhǔn)確性,化驗室需設(shè)在遠離灰塵、煙霧、噪音和震動源的環(huán)境中,因此不應(yīng)建在交通繁忙的道路旁、鍋爐房、機房以及生產(chǎn)車間附近(車間化驗室除外)。為保持良好的氣候條件,化驗室通常應(yīng)朝南北方向布局。
精密儀器室
精密儀器室必須具備防火、防震、防電磁干擾、防噪音、防潮、防腐蝕、防塵以及防止有害氣體侵入的功能,并且要求室溫盡量保持恒定。為了保證一般儀器的良好性能,溫度應(yīng)保持在15至30℃之間,條件允許的話最好控制在18至25℃。濕度應(yīng)保持在60%至70%之間。如需恒溫,可以安裝雙層門窗和空調(diào)設(shè)備。
儀器室應(yīng)使用水磨石地面或防靜電地板,不建議鋪設(shè)地毯,因為地毯容易積聚灰塵,并可能導(dǎo)致靜電。大型精密儀器室的供電電壓需要保持穩(wěn)定,一般允許的電壓波動范圍為±10%。如有必要,應(yīng)配置相關(guān)附屬設(shè)備(例如穩(wěn)壓電源)。為確保供電不中斷,可以考慮使用雙電源供電。室內(nèi)應(yīng)設(shè)計專用接地線,接地電阻應(yīng)小于4Ω。
氣相色譜室和原子吸收分析室因使用高壓鋼瓶,建議在靠近的地方建設(shè)一個鋼瓶室(朝北方向)。實驗臺與墻壁間距應(yīng)保持500毫米,以方便操作和維護。室內(nèi)應(yīng)具備良好的通風(fēng)條件,并且在原子吸收儀器上方安裝局部排氣罩。
微型計算機和微機控制的精密儀器對供電的電壓和頻率有特定的要求。為了避免電壓波動、瞬時停電和電壓不足等對儀器運行的影響,可以根據(jù)實際需求選擇不間斷電源(UPS)。
在設(shè)計專用的儀器分析室時,同時應(yīng)設(shè)計相應(yīng)的化學(xué)處理室,以便為儀器提供保護并增強其使用效果,這一點十分重要。
安裝局部排氣罩以降低室內(nèi)空氣污染。
通風(fēng)柜是實驗室中常見的一種局部排風(fēng)設(shè)備,內(nèi)部配備了加熱源、水源和照明等設(shè)施。通風(fēng)柜可以使用防火防爆的金屬材料制造,并在內(nèi)部涂覆防腐涂料,通風(fēng)管道需具備耐酸堿氣體腐蝕的能力。風(fēng)機應(yīng)安裝在頂層機房內(nèi),并配備減震和降噪裝置,排氣管應(yīng)高出屋頂至少2米。最佳做法是為每個通風(fēng)柜配備一臺獨立的排風(fēng)機,共用同一風(fēng)機和通風(fēng)管道可能導(dǎo)致交叉污染。通風(fēng)柜應(yīng)放置在空氣流動較少的區(qū)域,或選擇優(yōu)質(zhì)的狹縫式通風(fēng)柜。通風(fēng)柜的臺面高度為800毫米,寬度為750毫米,內(nèi)部凈高度為1200-1500毫米,操作口高度為800毫米,柜子的長度為1200-1800毫米。條縫處的風(fēng)速應(yīng)為0.3-0.5米/秒,視窗開啟的高度在300-500毫米之間,擋板后風(fēng)道的寬度應(yīng)是縫寬的兩倍以上。
在條件允許的化驗室中,可以安裝管道煤氣。實驗室的電源分為照明電和設(shè)備電。照明方面建議使用熒光燈。對于設(shè)備電,24小時運行的設(shè)備如冰箱應(yīng)單獨供電,其余設(shè)備則由主開關(guān)控制。電熱設(shè)備如烘箱和高溫爐需配備專用插座、開關(guān)和熔斷器。此外,應(yīng)在室內(nèi)及走廊設(shè)立應(yīng)急燈,以便在夜間突遇停電時使用。
實驗臺主要由臺面、底部支架和器皿柜構(gòu)成。為了便于操作,可以在臺面上設(shè)置藥品架,并且在臺的兩端可以安裝水槽。
實驗臺面的標(biāo)準(zhǔn)寬度通常為750毫米,長度根據(jù)房間的大小可設(shè)定在1500至3000毫米之間,高度一般為800至850毫米。臺面常用的材料包括貼面理化板、實芯理化板、耐腐蝕的人造石或水磨石預(yù)制板等。理想的實驗臺面應(yīng)該具備平整、不易破裂、耐酸堿及溶劑腐蝕、耐熱,以及不易碰碎玻璃器皿等特性。