2. Устройство и оборудование химических лабораторий

2. Устройство и оборудование химических лабораторий

2. 1. Требования к помещению лаборатории

Общие требования к помещению лаборатории можно изложить следующими тезисами:

- Лаборатория должна быть обеспечена водопроводом, канализацией, электричеством, центральным отоплением и горячим водоснабжением.

- Помещения должны быть оборудованы легко открываемыми фрамугами или форточками для организации быстрого притока воздуха, если в этом возникает необходимость.

- В лаборатории должны быть оборудованы водопроводные раковины для мытья рук персонала, а также раковины, предназначенные для мытья посуды и инвентаря.

- Лаборатория должна иметь системы дистилляции воды для обеспечения высоким качеством мытья посуды, а также дистиллированной воды – как непосредственного компонента многих аналитических процедур.

- Все помещения лаборатории должны иметь естественное и искусственное освещение, отвечающее требованиям, предусмотренным строительными нормами и правилами.

- Температура воздуха в лабораторных помещениях должна поддерживаться в пределах 18 - 21°.

- Ширина основных проходов к рабочим местам или между двумя рядами оборудования должна быть не менее 1, 5 м с учетом выступающих конструкций стен.

- Помещения лаборатории должны быть непроницаемы для грызунов.

- Каждый сотрудник лаборатории должен иметь закрепленное за ним место.

- В лаборатории должны быть строго ограничены функциональные зоны: например, вытяжной шкаф (для работы с агрессивными и летучими жидкостями), столы со стационарными установками, зона для хранения реактивов, для временного депонирования и утилизации отходов (для последующего обезвреживания или регенерации) и т. п.

- Обязательно наличие уголка безопасности, в котором размещают средства пожаротушения (огнетушитель, песок) и аптечку первой помощи, а также готовые нейтрализующие составы на случай получения химических ожогов.

- Помещения лаборатории должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией, пожарной сигнализацией.

- Несмотря на загруженность лаборатории, число работающих в помещение человек должно регулироваться, в общем случае средняя норма площади на каждого работника составляет 14 м² и примерно 1. 5 метра длины рабочего стола.

- Лаборатория должна располагать необходимыми справочниками, инструкциями, необходимыми для безопасной и квалифицированной работы.

Функционально-конструктивной единицей лаборатории является лабораторный рабочий стол. Обычно это не просто предмет лабораторной мебели, а отдельная автономная единица, оборудованная различными функциональными приспособлениями:

- водопроводом и сливным отводом,

- встроенными электрическими розетками,  

- осветительными элементами,

- выдвижными ящиками, приставными тумбами и навесными полками, словом – всем тем, что обеспечивает высокую производительность труда без отрыва от выполняемого анализа.

Рабочие столы при работе с огнем должны покрываться огнестойкими и термостойкими материалами, а при работе с кислотами и др. едкими веществами - покрываются пластиком или другим кислото- и щелочеустойчивым материалом.

Нужно помнить следующие правила содержания лабораторного стола.

1. Не надо загромождать стол.

2. Стол нужно содержать в чистоте.

3. В ящиках стола всегда должен быть порядок.

4. По окончании работы, прежде чем уйти из лабо­ратории, необходимо привести в порядок лабораторный стол.

Однако, не всегда лабораторный стол является самостоятельной функциональной единицей с набором нужных для анализа реактивов и приборов. Чрезвычайно важное значение для лабораторий, в ко­торых проводят массовые однотипные анализы (в цен­тральных контрольно-аналитических лабораториях фаб­рик и заводов, научно-исследовательских лабораториях и институтах и т. д. ), имеет строгая организация работы по принципу: аппаратура стоит — человек движется. Это — своего рода конвейер, когда для каждой опера­ции отводится свое место или свой стол. Например, в контрольно-аналитических лабораториях предприятий возможен такой порядок:

- стол подготовительных операций для документа­ции образцов, поступающих на анализ;

- стол документации;

- стол измельчения и средних проб;

- стол растворения;

- стол фильтрования и т. д.

Также должны быть отдельные стационарные уста­новки специального назначения, например установка для отгонки ам­миака и т. д. Для таких стационарных установок отво­дится постоянное место, которое нельзя занимать чем- либо другим.

2. 2. Оборудование лабораторий

Лабораторное оборудование – отдельная обширная часть предметов лабораторного обихода, представляющих собой устройства различной конструкции, позволяющих выполнять одну или сразу несколько специфических операций, выполнение которых возможно только при помощи данного или аналогичного оборудования.

Лабораторное оборудование можно условно подразделить на 2 большие группы:

основное оборудование (которое позволяет проводить лабораторную операцию) и вспомогательное (которое облегчает проведение той или иной операции).

Рассмотрим основное лабораторное оборудование в связи с необходимостью проводить те или иные манипуляции.

Весовое оборудование. Ни один химический анализ не может обойтись без использования весов, ведь даже если сам метод не является весовым, то необходимость готовить растворы точной концентрации - это неизбежность.

Подробнее весовое оборудование нами будет рассмотрено в главе 4. 9 «Весы и взвешивание».

Нагревательные приборы, применяемые в лаборатор­ной практике, разделяются на: а) электрические; б) га­зовые; в) жидкостные.

Наибольшее значение имеют электрические и газовые нагревательные приборы. Жидкостные применяют лишь в отдельных случаях, когда отсутствуют подводки газа и электричества или при работе в полевых условиях.

Электронагревательные приборы особенно ценны для тех лабораторий, в которых отсутствует газ, и в тех случаях, когда требуется нагревание, а пользоваться го­релками нельзя (например, перегонка легколетучих и воспламеняющихся органических растворителей).

Включать лабораторные электронагревательные приборы можно через реостат и с его помощью регули­ровать температуру нагрева.

Из электронагревательных приборов наибольшим распространением пользуются плиты, печи, бани, су­шильные шкафы и т. д.

Электрические плиты бывают различного размера круглые или прямоугольные с открытым и закрытым сопротивлением (спиралью). Пластинка, закрывающая спираль плиты, может быть металлической, асбестовой или талько-шамотной. Асбестовые и талько-шамотные плиты очень удобны, так как сравнительно устойчивы к действию химических реагентов. Плиты с асбестовой нагревающей поверхно­стью обычно имеют бортики, так что из них можно де­лать песочные бани, насыпав на асбестовую поверхность песок. Плиты с открытой спиралью применяют преимуще­ственно в тех случаях, когда нет опасности попадания па нее нагреваемого вещества.

Водяные бани. Электрические водяные бани по внешнему виду похожи на обычные, обогреваемые га­зом. Однако они встречаются и дру­гих форм. Бани эти очень удобны для работы с огнеопасными вещест­вами. Включая их в сеть через рео­стат, можно регулировать темпера­туру нагревания; бани могут быть оборудованы также терморегулято­рами специального типа.

Необходимо следить за уровнем воды в водяной бане, поскольку при выкипании воды и обнажении нагревательного элемента, последний может перегореть.

Существуют водяные бани, нагревание которых осуществляют путем про­пускания электрического тока через воду. При выкипании воды в этом случае ток выключается автоматически. Эта водяная баня особенно удобна для выпаривания огнеопасных веществ.

Песочные бани. Электрические песочные бани по форме напоминающие плитки с бортами. применяют для нагревания различных веществ до тем­пературы, превышающей 100° С. Нагревающей средой служит мелкий просеянный и очищенный песок. Песок, лучше всего кварцевый, очищают прокаливанием в вы­тяжном шкафу. Сосуд с веществом, подлежащим нагре­ванию, ставят в песок так, чтобы он не касался дном керамики. Преимуществом электрических песочных бань является то, что они дают возможность получить относительно постоянную температуру нагрева­ния. Недостатком же является невозможность получе­ния высокой температуры (выше 400° С) и очень мед­ленное разогревание песка.

Воздушные бани. Электрические воздушные бани служат преимущественно для нагревания жидкостей, температура кипения которых выше 100° С. Нагревающей средой в данном случае является воздух. Максимальная температура, достигаемая при нагрева­нии на таких банях, около 250° С.

Колбонагреватели. Для нагревания круглодонной стеклянной посуды в лабораториях применяют электриче­ские колбонагреватели, они выше обычных круглых плит и имеют конусообразное углубление в се­редине. По поверхности конуса расположена нагрева­тельная спираль, обычно почти целиком погруженная в керамику.

Колбы с прямым электрообогревом. Нагре­вательный элемент у этих колб встроен прямо в дно и может присоединяться непосредственно к источнику тока. Такие колбы могут быть различной емкости.

Воронки для горячего фильтрования. Воронки с электрическим обогревом очень удобны в техслучаях, когда приходится, например, иметь дело с огнеопасными растворителями.

Муфельныепечи. Электрические муфельные печи применяют при прокаливании, плавке и в других случаях, когда необходим нагрев до высокой температуры.

Печь представляет собой муфель из шамота или дру­гого огнеупорного материала с намотанной на нем на­гревательной проволокой, помещенный в металлический корпус. Пространство между стенками корпуса и муфе­лем заполнено теплоизоляционным материалом. Печь закрывается керамической дверцей с окошечком (не­большим отверстием) для наблюдения. Внизу под муфелем в печь вмонтиро­ван реостат. Ручка движка реостата выведена наружу.  В муфельных печах обычно можно достичь 1000— 1200°С, а в муфельных печах специального назначе­ния — и выше. Муфельные печи очень удобны для прокаливания тиглей, в особенности платиновых.

Тигельные печи являются разновидностью муфельных печей и отличаются от по­следних только формой и расположением керамического муфеля. В тигельных печах керамический муфель имеет форму тигля, помещенного в металлический корпус вер­тикально, отверстием вверх. Отверстие закрывается съемной керамической крышкой. Диаметр рабочего про­странства печи достигает 125 мм. В тигельной печи мо­жет быть достигнута та же температура, что и в му­фельной.

Инфракрасные излучатели. В лабораторной практикe применяют инфракрасные излучатели, основном для высушивания твердых веществ, испаре­ния жидкостей и нагревания. Степень нагревания регулируют расстоянием обогре­ваемого предмета или прибора от излучателя. Применение таких инфракрасных излучателей особенно удобно при работе с огне­опасными веществами.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: