化学实验室(涵盖有机化学实验室与无机化学实验室)的核心功能在于容量分析、常规分析以及样品前处理等。鉴于实验性质存在差异,这些实验室可能接触到有害、易燃、易爆、强酸、强碱等各类物质。尽管有机化学实验室与无机化学实验室在功能上有共通之处,但也存在显著区别。其中,有机实验室对防爆和通风条件的要求更为严苛,通常需要额外配备防爆柜以及桌面通风罩等设备。

化学实验室建设

一、化学实验室装备配置详述

常备设备

通风柜、实验台、通风罩、万向罩、试剂柜、器皿柜、防爆柜、紧急喷淋装置以及洗眼器等,是化学实验室不可或缺的常备设备。

常用仪器

酸度计、电热器、搅拌器、离心机、粉碎机、旋转蒸发仪等仪器,在化学实验室的日常实验操作中发挥着重要作用。

二、化学实验室模型构建要点

化学实验室标准单元的组合设计,需紧密贴合工作流程、设计规范以及空间标准要求。在设计过程中,要充分考虑通风柜、实验台以及实验室仪器设备的合理布局、结构选型,同时兼顾管道空间的科学布置。

三、化学实验室规划具体要求

实验台布置:化学实验室的实验台布局应科学合理,务必确保出入口畅通无阻,避免出现通道死角,以保障实验人员的通行安全。

通风设备配置:针对局部抽风的实验需求,可选用万向罩;对于大量使用挥发性物质或有机溶剂的实验室,必须配备通风柜或桌面通风罩,且通风柜应设置在远离出入口、靠近管井的位置,以提高通风效率。

功能高柜设置:试剂柜、器皿柜等功能性高柜应安置在靠墙位置,器皿柜尽量靠近水槽,方便实验操作;试剂柜需配备抽风装置,以防止有害气体积聚。

实验台面要求:实验台面需具备耐强酸碱腐蚀和耐高温的特性,推荐采用环氧树脂台面及环氧树脂水槽,以满足化学实验的特殊需求。

配件与安全柜选配:根据实验性质的不同,可灵活选配三口水龙头、纯水水龙头、抽滤水龙头、废液收集桶、垃圾桶、洗瓶器、洗眼器、紧急淋浴器等配件,或酸柜、防爆柜等安全储存柜,确保实验过程的安全与便捷。

试剂架设计:试剂架可采用带有磨砂玻璃或实心理化板等防腐蚀层板的钢制试剂架,高度可灵活调节,同时也可在试剂架上增设吊柜,提高空间利用率。

烘箱台位置选择:烘箱台应设置在远离使用或储存有机溶剂的区域,以降低安全风险。

空间标准符合性:实验室规划必须全面符合实验区域空间标准的各项要求,确保实验室的整体布局合理、功能完善。

四、化学实验室系统工程要点

通风排毒装置:实验室需具备良好的通风条件,通风排毒装置主要包括通风柜、万向排气罩和桌面通风罩。这些装置的设计需兼顾操作便利性和节能性,必要时可配备空调设备,以调节室内温度和湿度。

排毒柜控制方式:对于通风柜数量较少的小型实验室,排毒柜的控制可采用单独控制方式,即每台风机控制一台排毒柜。这种排风系统可避免气流相互干扰,但成本较高且维护难度较大,管道布局也会占用一定空间。对于排毒柜数量较多的大型实验室,可采用集中式控制方式,即一台风机控制多台排毒柜,并加装变频或变风量系统,在排毒柜不使用时降低能耗。

万向排气罩设置:万向排气罩主要安装在操作台上方,用于局部排气。其排风量相对较小,一般采用集中控制方式,并加装变频器。在万向罩不使用时关闭抽风口,可降低风机频率,实现节能目的。

新风补充装置:通风柜和排风罩持续将室内空气排出,对于不能开窗或排风量较大的房间,需设置补充新风装置。通常,通过新风机补进的新风应占排走空气量的90%,其余10%通过门缝补充,使房间形成微负压环境,防止室内有毒物质逸出室外。

实验室清洁维护:保持实验室清洁至关重要。室外大气中的尘埃会随通风换气过程进入实验室,若实验室内含尘量过高,不仅会影响检测结果,还可能导致尘埃落在仪器设备元件表面,引发故障甚至短路等潜在危险。

五、化学实验室装修施工规范

地面处理:实验室地面需具备防滑、耐腐蚀、易清洁的特性,可选用防滑陶瓷地砖、PVC地面或金刚实验室专用地面等材料。

隔断设计:墙面可采用半玻璃墙或落地玻璃墙设计。半玻璃墙可采用玻璃与彩钢板、玻璃与硅钙板、玻璃与砖墙组合的方式,硅钙板或砖墙部分可喷涂乳胶漆或贴陶瓷砖,彩钢板需采用玻镁板材质。

天花处理:对于层高较低的实验室,建议不设置天花;对于层高3.5米以上的实验室,可采用铝扣板天花。对于采用彩钢板隔断的实验室,天花应选用彩钢板,且要求设计简单、易于清洁。

门的选择:实验室的门可采用钢门、彩钢板门、玻璃门等,形式为子母门,门上需安装观察窗,门向外开启,并可设置电子门禁系统及警告标识,以保障实验室的安全。

六、化学实验室安全防护措施

紧急冲洗设备:样品处理室经常使用大量酸碱和有机溶剂,为防止意外发生,必须安装紧急洗眼器、紧急淋浴器及紧急救护药箱,以便在酸碱或有机溶剂洒在眼睛或身体上时,能够立即进行冲洗处理。

防火设计:化学分析实验室必须做好防火工作。对于存放易燃易爆物品的实验室,电线、照明、插座等均需按照防爆标准进行设计,并符合消防规范要求。

废气废水处理:实验室产生的有机废气和无机废气需分别采用碳吸附和水喷淋方式处理后再排放;污水应根据其性质、成分及污染程度设置不同的排水系统。被化学杂质污染、对人体有害有毒的污水应设置独立的排水管道,经局部处理或回收利用后才能排入室外排水管网。

地漏设置:在有供水的化学实验室中,应设置地漏,以便在水管爆裂、水龙头跑水时能够及时排水,防止实验室被水浸泡,危及仪器设备安全。

危险品储存管理:对于存放或使用剧毒及危险化学品的实验室和贮存间,应采用危险品储存柜进行存放,并设置出入口控制装置或视频监控装置,确保危险化学品的安全管理。