我們都知道,實驗室的建設(shè),無論是新建、擴建、或是改建項目,它不單純是選購合理的儀器設(shè)備,還要綜合考慮實驗室的總體規(guī)劃、合理布局和平面設(shè)計,以及供電、供水、供氣、通風(fēng)、空氣凈化、安全措施、環(huán)境保護等基礎(chǔ)設(shè)施和基本條件,需要本著“安全、環(huán)保、實用、耐久、美觀、經(jīng)濟”的規(guī)劃設(shè)計理念。
如果你正在建實驗室,或者打算建實驗室,那么請收好這份實驗室的標準配置指南,幫大家做到“心中有數(shù),不花冤枉錢”。
實驗臺的要求
實驗臺在實驗室中可謂是占地面積最大的部分了。
實驗臺與實驗臺通道劃分標準(通道間隔用L表示):
L>500mm時,一邊可站人操作;
L>800mm時,一邊可坐人操作;
L>1200mm時,一邊可坐人,一邊可站人,中間不可過人;L>1500mm時,兩邊可坐人,中間可過人;
L>1800mm時,兩邊可坐人,中間可過人可過儀器。
實驗臺面的分類
①按實驗臺的功能作用可分為:
化學(xué)實驗臺面:防強酸、強堿、耐高溫;耐98%的濃硫酸;表面材質(zhì)為酚醛樹脂板。
物理實驗臺面:防靜電、耐溫、抗滑、穩(wěn)定強;耐28%的硫酸,表面材質(zhì)為防火板。
生物實驗臺面:防水、防止細菌密度強;表面材質(zhì)為不銹鋼板。
②按照臺面材質(zhì)可分為貼面板和實芯板。
天平臺、儀器臺不宜離墻太近,離墻400mm為宜。為了在工作發(fā)生危險時易于疏散,實驗臺間的過道應(yīng)全部通向走廊。
另:實驗室建筑層高宜為3.7米-4.0米為宜,凈高宜為2.7米-2.8米。有潔凈度、壓力梯度、恒溫恒濕等特殊要求的實驗室凈高宜為2.5米-2.7米(不包括吊頂);實驗室走廊凈寬宜為2.5米-3.0米。普通實驗室雙門寬以1.1米-1.5米(不對稱對開門)為宜,單門寬以0.8米-0.9米為宜。
不同實驗室配置不同
化學(xué)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,一般設(shè)計的裝備有:實驗臺與洗滌臺;通風(fēng)柜及管道修檢井;帶試劑架的實驗臺及輔助工作臺,需考慮設(shè)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(shè)備、急救器等。
儀器分析實驗室
主要設(shè)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(shè)計的裝備有:儀器臺、實驗臺、通風(fēng)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(zhuǎn)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(shè)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(fēng)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(shè)計:儀器臺(應(yīng)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。
液相色譜分析室
主要體現(xiàn)在高效率分離,對復(fù)雜的有機化合物分離制取純凈化合物,定量分析和定性分析,儀器設(shè)備主要有:高效液相色譜儀,適宜于高沸點化合物、難揮發(fā)化合物、熱不穩(wěn)定化合物、離子化合物、高聚物等,彌補氣相色譜儀的不足。環(huán)境和實驗室基礎(chǔ)裝備設(shè)計要求與氣相色譜室相近。
質(zhì)譜分析室
主要是對純有機物的定性分析,實現(xiàn)對有機化合物的分子量、分子式、分子結(jié)構(gòu)的測定,分析樣品可以是氣體、液體、固體,主要設(shè)備有質(zhì)譜儀、氣-質(zhì)聯(lián)用儀。質(zhì)譜儀是利用電磁學(xué)的原理,使物質(zhì)的離子按照基特征的質(zhì)荷比(即質(zhì)量m與電荷e之比—m/e)來進行分離并進行質(zhì)譜分析的儀器,缺點是對復(fù)雜有機混合物的分離無能為力。氣相色譜分離效率高,定量分析簡便的特點,結(jié)合質(zhì)譜儀靈敏度高,定性分析能力強的特點,兩種儀器聯(lián)用為氣-質(zhì)聯(lián)用儀?梢匀¢L補短,提高分析質(zhì)量和效率。質(zhì)譜儀可能有汞蒸汽逸出,要考慮局部排風(fēng)。
光譜分析室
主要是根據(jù)物質(zhì)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(xué)領(lǐng)域建立化學(xué)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(yīng)盡量遠離化學(xué)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(yīng)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(yīng)設(shè)計局部排風(fēng)。使用原子吸收罩排風(fēng)較為適宜。
潔凈實驗室
潔凈實驗室主要是通過人為的手段,應(yīng)用潔凈技術(shù)實現(xiàn)控制室內(nèi)空氣中塵埃、含菌濃度、溫濕度與壓力、以達到所要求的潔凈度、溫濕度和氣流速度等環(huán)境參數(shù)。空氣潔凈度是指潔凈空氣環(huán)境中空氣含塵量程度,空氣潔凈度的級別以含塵濃度劃分。潔凈度是指每升空氣中所含粒徑≥0.5um的塵粒的總顆粒。
我國空氣潔凈等級標準分為:100級、1000級、10000級、100000級。
國際標準則劃分為:1級、2級、3級、4級、5級。
試劑儲存和準備室(標本制備區(qū)),儀器主要配置有:
冷凍離心機、生物安全柜、冰箱、可移動紫外燈、全自動力核酸蛋白純化儀、專用工作服和工作鞋等。擴增反應(yīng)混合物配制和擴增區(qū)配置有:冰箱、高速離心機、超凈工作臺、PCR儀(要求負壓狀態(tài))、可移動紫外燈、微量加樣器、核酸擴增儀等。
擴增產(chǎn)物分析區(qū)主要配置有:
移液器、振蕩器、超凈工作臺、毛細管電泳儀、冰箱、離心機、微量加樣器、可移動紫外燈等。
輔助實驗室
主要有天平室、高溫室、純水室、氣瓶室、貯藏室、溶液配制室、暗室等。
天平室
分析天平是化學(xué)實驗室必備的常用儀器,高精度天平對環(huán)境有一定要求,主要是氣流和風(fēng)速的影響,天平室應(yīng)靠近化學(xué)實驗室,以方便使用,但不宜與高溫室和有較強電磁干擾的房間相鄰。高精度微量天平宜設(shè)在底層。天平室內(nèi)不得設(shè)置洗滌臺或任何管道穿過窒內(nèi),以免管道滲漏影響天平的維護和使用。
高溫室
高溫爐和恒溫箱是常備設(shè)備,一般放置在高溫工作臺上,但特大型的恒溫箱須落地安置為宜,高溫爐秘恒溫箱須分開放置。
純水室
主要是設(shè)計的實驗裝備有;邊臺和洗滌臺,F(xiàn)代實驗室多使用去離子水、水量大且能保證水質(zhì)。地面需設(shè)地漏。
氣瓶室
實驗室用氣除不燃氣體(氮氣、二氧化碳)、惰性氣體(氬氣、氦氣等)外,其他氣體具有高壓、劇毒、氧化分解、爆炸等危險性氣體,例如易燃氣體氫氣、一氧化碳;劇毒氣體為氟氣、氯氣;助燃氣體為氧氣等,這些氣體不得進行實驗室?梢酝ㄟ^管子接到各實驗室內(nèi)。
溶液配制室
用于配制各種標準溶液和不同濃度的溶液。在允許的條件下,可由兩個房間組成,其一設(shè)有天平臺。另一間作配制試劑和存放試劑之用,一般應(yīng)配置:通風(fēng)柜、實驗臺、試劑柜。
不可忽略: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(zhì)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。由于管道細小,管間距小,安裝過程中可依據(jù)現(xiàn)場情況進行調(diào)整,保證間距不小于45mm,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。
必不可少: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(xué)物質(zhì)污染源,特別是有害氣體,將其排除非常重要。但與此同時,能源往往會被大量的消耗,因而實驗室的通風(fēng)控制系統(tǒng)的要求漸高,從早CV(定風(fēng)量),2-State(雙穩(wěn)態(tài)式),VAV(變風(fēng)量)系統(tǒng),到最新的適應(yīng)性控制系統(tǒng)——既安全,又要符合節(jié)約能源的需要。
總之,實驗室的最新觀念就是將整個實驗室當(dāng)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(guān)重要的。
實驗室常用排風(fēng)設(shè)備主要有:通風(fēng)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(fēng)柜最為常見。
通風(fēng)柜是安全處理有害、有毒氣體或蒸汽的通風(fēng)設(shè)備,作用是用來捕捉、密封和轉(zhuǎn)移污染物以及有害化學(xué)氣體,防止逃逸到實驗室內(nèi),這樣通過吸入工作區(qū)域的污染物,使其遠離操作者,來達到吸入接觸的最小化。通風(fēng)柜內(nèi)的氣流是通過排風(fēng)機將實驗室內(nèi)的空氣吸進通風(fēng)柜,將通風(fēng)柜內(nèi)污染的氣體稀釋并通過排風(fēng)系統(tǒng)排到戶外后,可以達到低濃度擴散;萬向抽氣罩是進行局部通風(fēng)的首選:安裝簡單、定位靈活,通風(fēng)性能良好,能有效保護實驗室工作人員的人身安全;
原子吸收罩
主要適用于各類大型精密儀器,要求定位安裝,有設(shè)定的通風(fēng)性能參數(shù),也是整體實驗室規(guī)劃中必須考慮的因素之一;
排氣罩
主要適用于化學(xué)實驗室,在解決這類實驗室的整體通風(fēng)要求中,它是必不可少的裝備之一。
文章來源:網(wǎng)絡(luò)
如果你正在建實驗室,或者打算建實驗室,那么請收好這份實驗室的標準配置指南,幫大家做到“心中有數(shù),不花冤枉錢”。
實驗臺的要求
實驗臺在實驗室中可謂是占地面積最大的部分了。
實驗臺與實驗臺通道劃分標準(通道間隔用L表示):
L>500mm時,一邊可站人操作;
L>800mm時,一邊可坐人操作;
L>1200mm時,一邊可坐人,一邊可站人,中間不可過人;L>1500mm時,兩邊可坐人,中間可過人;
L>1800mm時,兩邊可坐人,中間可過人可過儀器。
實驗臺面的分類
①按實驗臺的功能作用可分為:
化學(xué)實驗臺面:防強酸、強堿、耐高溫;耐98%的濃硫酸;表面材質(zhì)為酚醛樹脂板。
物理實驗臺面:防靜電、耐溫、抗滑、穩(wěn)定強;耐28%的硫酸,表面材質(zhì)為防火板。
生物實驗臺面:防水、防止細菌密度強;表面材質(zhì)為不銹鋼板。
②按照臺面材質(zhì)可分為貼面板和實芯板。
天平臺、儀器臺不宜離墻太近,離墻400mm為宜。為了在工作發(fā)生危險時易于疏散,實驗臺間的過道應(yīng)全部通向走廊。
另:實驗室建筑層高宜為3.7米-4.0米為宜,凈高宜為2.7米-2.8米。有潔凈度、壓力梯度、恒溫恒濕等特殊要求的實驗室凈高宜為2.5米-2.7米(不包括吊頂);實驗室走廊凈寬宜為2.5米-3.0米。普通實驗室雙門寬以1.1米-1.5米(不對稱對開門)為宜,單門寬以0.8米-0.9米為宜。
不同實驗室配置不同
化學(xué)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,一般設(shè)計的裝備有:實驗臺與洗滌臺;通風(fēng)柜及管道修檢井;帶試劑架的實驗臺及輔助工作臺,需考慮設(shè)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(shè)備、急救器等。
儀器分析實驗室
主要設(shè)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(shè)計的裝備有:儀器臺、實驗臺、通風(fēng)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(zhuǎn)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(shè)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(fēng)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(shè)計:儀器臺(應(yīng)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。
液相色譜分析室
主要體現(xiàn)在高效率分離,對復(fù)雜的有機化合物分離制取純凈化合物,定量分析和定性分析,儀器設(shè)備主要有:高效液相色譜儀,適宜于高沸點化合物、難揮發(fā)化合物、熱不穩(wěn)定化合物、離子化合物、高聚物等,彌補氣相色譜儀的不足。環(huán)境和實驗室基礎(chǔ)裝備設(shè)計要求與氣相色譜室相近。
質(zhì)譜分析室
主要是對純有機物的定性分析,實現(xiàn)對有機化合物的分子量、分子式、分子結(jié)構(gòu)的測定,分析樣品可以是氣體、液體、固體,主要設(shè)備有質(zhì)譜儀、氣-質(zhì)聯(lián)用儀。質(zhì)譜儀是利用電磁學(xué)的原理,使物質(zhì)的離子按照基特征的質(zhì)荷比(即質(zhì)量m與電荷e之比—m/e)來進行分離并進行質(zhì)譜分析的儀器,缺點是對復(fù)雜有機混合物的分離無能為力。氣相色譜分離效率高,定量分析簡便的特點,結(jié)合質(zhì)譜儀靈敏度高,定性分析能力強的特點,兩種儀器聯(lián)用為氣-質(zhì)聯(lián)用儀?梢匀¢L補短,提高分析質(zhì)量和效率。質(zhì)譜儀可能有汞蒸汽逸出,要考慮局部排風(fēng)。
光譜分析室
主要是根據(jù)物質(zhì)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(xué)領(lǐng)域建立化學(xué)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(yīng)盡量遠離化學(xué)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(yīng)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(yīng)設(shè)計局部排風(fēng)。使用原子吸收罩排風(fēng)較為適宜。
潔凈實驗室
潔凈實驗室主要是通過人為的手段,應(yīng)用潔凈技術(shù)實現(xiàn)控制室內(nèi)空氣中塵埃、含菌濃度、溫濕度與壓力、以達到所要求的潔凈度、溫濕度和氣流速度等環(huán)境參數(shù)。空氣潔凈度是指潔凈空氣環(huán)境中空氣含塵量程度,空氣潔凈度的級別以含塵濃度劃分。潔凈度是指每升空氣中所含粒徑≥0.5um的塵粒的總顆粒。
我國空氣潔凈等級標準分為:100級、1000級、10000級、100000級。
國際標準則劃分為:1級、2級、3級、4級、5級。
試劑儲存和準備室(標本制備區(qū)),儀器主要配置有:
冷凍離心機、生物安全柜、冰箱、可移動紫外燈、全自動力核酸蛋白純化儀、專用工作服和工作鞋等。擴增反應(yīng)混合物配制和擴增區(qū)配置有:冰箱、高速離心機、超凈工作臺、PCR儀(要求負壓狀態(tài))、可移動紫外燈、微量加樣器、核酸擴增儀等。
擴增產(chǎn)物分析區(qū)主要配置有:
移液器、振蕩器、超凈工作臺、毛細管電泳儀、冰箱、離心機、微量加樣器、可移動紫外燈等。
輔助實驗室
主要有天平室、高溫室、純水室、氣瓶室、貯藏室、溶液配制室、暗室等。
天平室
分析天平是化學(xué)實驗室必備的常用儀器,高精度天平對環(huán)境有一定要求,主要是氣流和風(fēng)速的影響,天平室應(yīng)靠近化學(xué)實驗室,以方便使用,但不宜與高溫室和有較強電磁干擾的房間相鄰。高精度微量天平宜設(shè)在底層。天平室內(nèi)不得設(shè)置洗滌臺或任何管道穿過窒內(nèi),以免管道滲漏影響天平的維護和使用。
高溫室
高溫爐和恒溫箱是常備設(shè)備,一般放置在高溫工作臺上,但特大型的恒溫箱須落地安置為宜,高溫爐秘恒溫箱須分開放置。
純水室
主要是設(shè)計的實驗裝備有;邊臺和洗滌臺,F(xiàn)代實驗室多使用去離子水、水量大且能保證水質(zhì)。地面需設(shè)地漏。
氣瓶室
實驗室用氣除不燃氣體(氮氣、二氧化碳)、惰性氣體(氬氣、氦氣等)外,其他氣體具有高壓、劇毒、氧化分解、爆炸等危險性氣體,例如易燃氣體氫氣、一氧化碳;劇毒氣體為氟氣、氯氣;助燃氣體為氧氣等,這些氣體不得進行實驗室?梢酝ㄟ^管子接到各實驗室內(nèi)。
溶液配制室
用于配制各種標準溶液和不同濃度的溶液。在允許的條件下,可由兩個房間組成,其一設(shè)有天平臺。另一間作配制試劑和存放試劑之用,一般應(yīng)配置:通風(fēng)柜、實驗臺、試劑柜。
不可忽略: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(zhì)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。由于管道細小,管間距小,安裝過程中可依據(jù)現(xiàn)場情況進行調(diào)整,保證間距不小于45mm,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。
必不可少: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(xué)物質(zhì)污染源,特別是有害氣體,將其排除非常重要。但與此同時,能源往往會被大量的消耗,因而實驗室的通風(fēng)控制系統(tǒng)的要求漸高,從早CV(定風(fēng)量),2-State(雙穩(wěn)態(tài)式),VAV(變風(fēng)量)系統(tǒng),到最新的適應(yīng)性控制系統(tǒng)——既安全,又要符合節(jié)約能源的需要。
總之,實驗室的最新觀念就是將整個實驗室當(dāng)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(guān)重要的。
實驗室常用排風(fēng)設(shè)備主要有:通風(fēng)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(fēng)柜最為常見。
通風(fēng)柜是安全處理有害、有毒氣體或蒸汽的通風(fēng)設(shè)備,作用是用來捕捉、密封和轉(zhuǎn)移污染物以及有害化學(xué)氣體,防止逃逸到實驗室內(nèi),這樣通過吸入工作區(qū)域的污染物,使其遠離操作者,來達到吸入接觸的最小化。通風(fēng)柜內(nèi)的氣流是通過排風(fēng)機將實驗室內(nèi)的空氣吸進通風(fēng)柜,將通風(fēng)柜內(nèi)污染的氣體稀釋并通過排風(fēng)系統(tǒng)排到戶外后,可以達到低濃度擴散;萬向抽氣罩是進行局部通風(fēng)的首選:安裝簡單、定位靈活,通風(fēng)性能良好,能有效保護實驗室工作人員的人身安全;
原子吸收罩
主要適用于各類大型精密儀器,要求定位安裝,有設(shè)定的通風(fēng)性能參數(shù),也是整體實驗室規(guī)劃中必須考慮的因素之一;
排氣罩
主要適用于化學(xué)實驗室,在解決這類實驗室的整體通風(fēng)要求中,它是必不可少的裝備之一。
文章來源:網(wǎng)絡(luò)