化学实验室基础设施建设探讨.doc

化学实验室基础设施建设探讨 赵晓燕杨立学 河北泰斯汀检测技术服务有限公司河北石家庄050051 摘要：由于在化学实验室内主要开展容量分析、仪器分析等各类检测工作，使用剧毒危险品、易燃易爆品等各类化学试剂，同时，还需使用高精密电子天平、气相色谱、原子吸收等各类精密设备，对实验环境及条件有很高的要求。建设一个科学、合理的化学实验室至关重要，对于实验室的安全及检测结果的准确可靠至关重要。 关键词：化学实验室；基础设施；实验室布局 化学实验室在各行各业的质量监控工作中必不可少，在食品安全监管方面有食品药品监督检验所，化工产品的监管有质量监督检测中心，农作物、畜产品的质量监管有农产品检测中心、畜产品检测中心等等众多的检测实验室，每一个检测中心均离不开化学实验室。随着技术的发展，检测手段在不断地提升，从最早的颜色观察，到分子光谱判定、原子光谱判定，到现在质谱判定等等，检测设备也在不断更新，气相色谱、原子吸收、原子荧光、液相色谱、气相色谱质谱联用仪、液相色谱质谱联用仪、电感耦合等离子体发射光谱仪等等高紧密设备不断投入使用，对实验室的基础设施要求也逐渐提升。加强和规范化学实验室的基础设施建设，对提升实验室的技术能力，提高检测工作质量具有重要的作用。笔者根据近几年参与设计与建设实验室的情况，提出对化学实验室基础设施建设的几点建议。 1化学实验室的选址 化学实验室选址应满足相关检测工作及化学品安全、消防安全、环境保护的相关要求，避开噪声、振动、电磁干扰和其它污染源，远离交通主干道。与易燃、易爆品生产及储存区之间保持国家规定的安全距离，并具备相应的安全消防保障条件及措施。采取相应的环境保护措施，对实验过程中产生废气、废液、废物进行合理的处理，防止对周围环境的影响。化学实验室不宜建在住宅区内，建在住宅区内的应采取严格的隔离措施。 2化学实验室的总体布局 化学实验室应总体布局合理、功能分区明确。设立办公区、实验区两个区域，由办公区进入实验区，需设立门禁系统，严格控制人员的进出。 办公区域设立员工办公室、洽谈室、接待室（样品接收与登记）、样品流转室、资料室、档案室、会议室、更衣室、库房等。同时可根据本单位人员分工情况，员工办公室可细分为管理、财务、后勤、业务、行政、技术人员办公室等。 实验区域需设立样品储存室、天平室、消化室、高温室、洗涤室、气瓶室、无机试剂储存室、有机试剂储存室、酸储存室、剧毒药品储存室、库房、标准溶液配制/标定室、化学分析室（有机）、化学分析室（无机）、小型仪器室、气相色谱分析室、液相色谱分析室、原子吸收分析室、原子荧光分析室、离子色谱分析室、电感耦合等离子体发射光谱分析室（ICP）、气质联用分析室、液质联用分析室、电感耦合等离子体质谱联用分析室（ICP-MS）、实验用水制备室等。实验区域内各实验室应相对独立，有效隔离，充分考虑实验室间的相互影响。 如实验区域总体面积受限，在充分考虑安全因素、相互影响因素的情况下，可进行部分实验室的合并。 消化室与高温室合并为高温消化室。 无机试剂储存室、有机试剂储存室、酸储存室、剧毒药品储存室合并为试剂储存室，但在室内需进行明确的区域划分，通风、防爆设施完善，符合安全要求。 气相色谱分析室、液相色谱分析室、离子色谱分析室合并为色谱分析室。 原子吸收分析室、原子荧光分析室、电感耦合等离子体发射光谱分析室（ICP）合并为元素分析室。 3化学实验室基础设施建设的通用要求 实验室的建筑应满足防火、防震、防电磁干扰、防噪音、防潮、防腐蚀、防尘、防有害气体侵入的要求。 实验室建筑材料应符合建筑设计防火规范等标准规范的要求，建筑结构耐火等级不应低于二级。 实验室墙体应满足牢固、保温、防火及表面光滑平整的要求；地面材料应满足耐腐蚀、耐磨损、易冲洗及防滑的要求；涉及酸、碱及有机溶剂的实验室，水槽、排水管道应耐酸、碱及有机溶剂腐蚀；外窗不宜采用有色玻璃。 实验室走道地面有高差且不足二级踏步时，不得设置台阶，应设置坡道，其坡度不宜大于1:8。 实验室门应向外开或双向开启,面积较大实验室应设多个出口,以利于发生意外时人员的撤离。 强电、弱电、排风、地线、新风、温控、气路管线系统等基础设施的设置需充分考虑相关检测设备的需求。 4化学实验室主要功能室建设要求 4.1天平室 天平室宜布置在建筑物底层，并设独立基座，或设置防震型天平台；设在楼层上的天平台基座，应设在靠墙及梁柱等刚度大的区域。 天平室易分成前后两室，前室面积应不小于6m2，天平后室面积不宜小于10m2，天平后室与前室之间应采用密封的玻璃隔断墙分隔，并宜采用玻璃推拉门，前室门与后室门须错位分布；外窗应为双层密闭窗并设置窗帘。 天平台必须防震。天平台沿墙布置时，应与墙脱开，台面宜采用平整、光洁、有足够刚度的台板，不得采用木制工作台。 天平室内不得设置洗涤台，不应有任何管道穿过室内。 天平室应设置环境条件控制设施，天平台应避开空调风口。 天平室应设置除静电设备。 实验室设在临街的建筑物上时，天平室需设立在远离街道一侧。 4.2大型仪器分析室 大型仪器分析室应远离振动源，并应采取相应的隔振措施。仪器台与后墙面之间应预留1200mm至1500mm的设备维修通道，最低不得小于400mm，侧面预留不小于400mm的通道。大型仪器分析室应根据使用要求设置局部排风，气相色谱电子捕获检测器尾气必须直接排出室外。 大型仪器应避免阳光直射，设置于建筑物北侧房间为宜。 大型仪器分析室应预留充足的电量供应，建议直接引入三相电路，设置充足的空气开关，保证每台设备均能单独连接在空气开关上。 大型仪器分析室内需设置独立于主体建筑供电系统的单独地线，保证石墨炉原子吸收、色谱-质谱联用仪、ICP等特殊设备对地线要求。 对供电不稳定或特殊设备需设置足够的不间断电源供应，满足突然断电后设备的正常关机所需的电力供应。 实验室条件许可的情况下，可采取人机分离的设计，操作人员与设备进行有效隔离，避免噪声、环境温度、废气对实验人员的伤害。 4.3化学分析室 化学分析室宜设在建筑物南侧，以保证室内光线充足。 有机、无机化学分析室应有效隔离，如实验过程中使用的提取溶剂与其他检测项目相同时，需单独设立化学分析室进行专项测定或处理。 实验室长X宽大5m*5m时，在实验室两侧及中央位置预留给排水系统，在无遮挡位置预留地漏。实验室长X宽小于5m*5m时，在实验室两侧预留给排水系统，在中央位置预留地漏。 墙、地板、实验台、试剂柜等要绝缘、耐热、耐酸碱和耐有机溶剂腐蚀。 实验室长度X宽度大于5m*5m时，宜设置中央实验台，垂直于实验室外窗布置，实验台靠近内墙（或中央门）端与墙面（或中央门）净距不应小1.50m。实验室两侧或一侧设置通风柜，数量以满足工作需要为宜。 实验室长度X宽度小于5m*5m时，宜设置边实验台，实验室一侧设置通风柜，数量以满足工作需要为宜。 中央实验台宽度应满足1500mm，高度不低于800mm，中央放置试剂架，在试剂架底部或实验台面安置五孔电源插座，供电电流满足10A要求，并预留可控气路接口。中央实验台靠门一端设置水盆，根据实验需要，安装长把开关实验室专用水龙头。在实验台上方，根据工作需要合理布设万向排风系统。 边实验台宽度应满足750mm，高度不低于800mm，靠墙侧放置试剂架，在试剂架底部或实验台面安置五孔电源插座，供电电流满足10A耀16A要求，并预留可控气路接口。根据实验室具体布局，在边实验台一端设置水盆，根据实验需要，安装长把开关实验室专用水龙头。在实验台上方，根据工作需要合理布设万向排风系统。 通风柜宽度应满足750mm，高度不低于800mm，长度根据工作需要定制，面风速不低于0.5m/s。通风柜正面需安置空气开关，五孔电源插座，供电电流满足10耀16A要求。通风柜内设置给排水系统，根据实验需要，安装长把开关实验室专用水龙头。 实验室内预留不低于2个冰箱位，以存放需冷藏的在用试剂与需冷藏保存的样品，必须严格分类存放，试剂、样品、空白等严禁混放。 11化学分析室内原则上不允许放置整瓶的药品和试剂，如确需放置，实验室内必须设置带有通风设备的药品柜，药品和试剂需按要求分类存放，并定时排风到实验室外。 5结束语 化学实验室基础设施建设是实验化学非常重要的一个环节，技术发展越成熟，检测设备发展先进，对化学实验室的基础设施的要求就越来越高。化学实验室的建设还不单是房屋结构、功能间布局的简单问题，其还涉及实验用水、用电、用气、冷风、供暖、新风补偿、排风系统、实验室通讯等等众多的环节，每一个环节都影响着实验室的效能。建设一个基础设施完善的化学实验室，对加速化学实验室的发展、推动化学实验科学的进步起着重大的作用