一、實驗室的分類及其職責
化驗室在學校、工廠和科研機構中具有不同的性質,主要用于分析和檢測。
學校的化驗室主要分為兩類:一類是用作分析化學實驗的教學基地,專門為學生提供實驗環境;另一類則是科研性質的分析化學研究室,主要服務于科研工作。
工廠設有中央化驗室和車間化驗室等。車間化驗室主要負責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分析和產品檢驗的任務,同時負責分析方法的研究、改進和推廣,以及為車間化驗室配制和標定所用溶液等相關工作。
科研院所的實驗室除了負責科學研究課題的測試任務外,還開展分析化學的研究工作。
二、實驗室設計要求
根據化驗工作的需要,化驗室配備了貴重的精密儀器和多種化學藥品,其中包括易燃和腐蝕性物質。此外,操作過程中還會產生有害氣體或蒸氣。因此,對化驗室的房屋結構、環境和室內設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)。為了確保實驗的準確性,化驗室需設在遠離灰塵、煙霧、噪音和震動源的環境中,因此不應建在交通繁忙的道路旁、鍋爐房、機房以及生產車間附近(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℃。濕度應保持在60%至70%之間。如需恒溫,可以安裝雙層門窗和空調設備。
儀器室應使用水磨石地面或防靜電地板,不建議鋪設地毯,因為地毯容易積聚灰塵,并可能導致靜電。大型精密儀器室的供電電壓需要保持穩定,一般允許的電壓波動范圍為±10%。如有必要,應配置相關附屬設備(例如穩壓電源)。為確保供電不中斷,可以考慮使用雙電源供電。室內應設計專用接地線,接地電阻應小于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一個鋼瓶室(朝北方向)。實驗臺與墻壁間距應保持500毫米,以方便操作和維護。室內應具備良好的通風條件,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,可以根據實際需求選擇不間斷電源(UPS)。
在設計專用的儀器分析室時,同時應設計相應的化學處理室,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空氣污染。
通風柜是實驗室中常見的一種局部排風設備,內部配備了加熱源、水源和照明等設施。通風柜可以使用防火防爆的金屬材料制造,并在內部涂覆防腐涂料,通風管道需具備耐酸堿氣體腐蝕的能力。風機應安裝在頂層機房內,并配備減震和降噪裝置,排氣管應高出屋頂至少2米。最佳做法是為每個通風柜配備一臺獨立的排風機,共用同一風機和通風管道可能導致交叉污染。通風柜應放置在空氣流動較少的區域,或選擇優質的狹縫式通風柜。通風柜的臺面高度為800毫米,寬度為750毫米,內部凈高度為1200-1500毫米,操作口高度為800毫米,柜子的長度為1200-1800毫米。條縫處的風速應為0.3-0.5米/秒,視窗開啟的高度在300-500毫米之間,擋板后風道的寬度應是縫寬的兩倍以上。
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備電。照明方面建議使用熒光燈。對于設備電,24小時運行的設備如冰箱應單獨供電,其余設備則由主開關控制。電熱設備如烘箱和高溫爐需配備專用插座、開關和熔斷器。此外,應在室內及走廊設立應急燈,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成。為了便于操作,可以在臺面上設置藥品架,并且在臺的兩端可以安裝水槽。
實驗臺面的標準寬度通常為750毫米,長度根據房間的大小可設定在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制板等。理想的實驗臺面應該具備平整、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。