化學(xué)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)探討

趙曉燕 楊立學(xué)

摘 要：由于在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)主要開展容量分析、儀器分析等各類檢測(cè)工作，使用劇毒危險(xiǎn)品、易燃易爆品等各類化學(xué)試劑，同時(shí)，還需使用高精密電子天平、氣相色譜、原子吸收等各類精密設(shè)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境及條件有很高的要求。建設(shè)一個(gè)科學(xué)、合理的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室至關(guān)重要，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的安全及檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)室；基礎(chǔ)設(shè)施；實(shí)驗(yàn)室布局

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在各行各業(yè)的質(zhì)量監(jiān)控工作中必不可少，在食品安全監(jiān)管方面有食品藥品監(jiān)督檢驗(yàn)所，化工產(chǎn)品的監(jiān)管有質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心，農(nóng)作物、畜產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)管有農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)中心、畜產(chǎn)品檢測(cè)中心等等眾多的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，每一個(gè)檢測(cè)中心均離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。隨著技術(shù)的發(fā)展，檢測(cè)手段在不斷地提升，從最早的顏色觀察，到分子光譜判定、原子光譜判定，到現(xiàn)在質(zhì)譜判定等等，檢測(cè)設(shè)備也在不斷更新，氣相色譜、原子吸收、原子熒光、液相色譜、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀等等高緊密設(shè)備不斷投入使用，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施要求也逐漸提升。加強(qiáng)和規(guī)范化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對(duì)提升實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)能力，提高檢測(cè)工作質(zhì)量具有重要的作用。筆者根據(jù)近幾年參與設(shè)計(jì)與建設(shè)實(shí)驗(yàn)室的情況，提出對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的幾點(diǎn)建議。

1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的選址

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室選址應(yīng)滿足相關(guān)檢測(cè)工作及化學(xué)品安全、消防安全、環(huán)境保護(hù)的相關(guān)要求，避開噪聲、振動(dòng)、電磁干擾和其它污染源，遠(yuǎn)離交通主干道。與易燃、易爆品生產(chǎn)及儲(chǔ)存區(qū)之間保持國家規(guī)定的安全距離，并具備相應(yīng)的安全消防保障條件及措施。采取相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)措施，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生廢氣、廢液、廢物進(jìn)行合理的處理，防止對(duì)周圍環(huán)境的影響。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室不宜建在住宅區(qū)內(nèi)，建在住宅區(qū)內(nèi)的應(yīng)采取嚴(yán)格的隔離措施。

2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的總體布局

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)總體布局合理、功能分區(qū)明確。設(shè)立辦公區(qū)、實(shí)驗(yàn)區(qū)兩個(gè)區(qū)域，由辦公區(qū)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)區(qū)，需設(shè)立門禁系統(tǒng)，嚴(yán)格控制人員的進(jìn)出。

辦公區(qū)域設(shè)立員工辦公室、洽談室、接待室（樣品接收與登記）、樣品流轉(zhuǎn)室、資料室、檔案室、會(huì)議室、更衣室、庫房等。同時(shí)可根據(jù)本單位人員分工情況，員工辦公室可細(xì)分為管理、財(cái)務(wù)、后勤、業(yè)務(wù)、行政、技術(shù)人員辦公室等。

實(shí)驗(yàn)區(qū)域需設(shè)立樣品儲(chǔ)存室、天平室、消化室、高溫室、洗滌室、氣瓶室、無機(jī)試劑儲(chǔ)存室、有機(jī)試劑儲(chǔ)存室、酸儲(chǔ)存室、劇毒藥品儲(chǔ)存室、庫房、標(biāo)準(zhǔn)溶液配制/標(biāo)定室、化學(xué)分析室（有機(jī)）、化學(xué)分析室（無機(jī)）、小型儀器室、氣相色譜分析室、液相色譜分析室、原子吸收分析室、原子熒光分析室、離子色譜分析室、電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析室（ICP）、氣質(zhì)聯(lián)用分析室、液質(zhì)聯(lián)用分析室、電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用分析室（ICP-MS）、實(shí)驗(yàn)用水制備室等。實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)各實(shí)驗(yàn)室應(yīng)相對(duì)獨(dú)立，有效隔離，充分考慮實(shí)驗(yàn)室間的相互影響。

如實(shí)驗(yàn)區(qū)域總體面積受限，在充分考慮安全因素、相互影響因素的情況下，可進(jìn)行部分實(shí)驗(yàn)室的合并。

①消化室與高溫室合并為高溫消化室。

②無機(jī)試劑儲(chǔ)存室、有機(jī)試劑儲(chǔ)存室、酸儲(chǔ)存室、劇毒藥品儲(chǔ)存室合并為試劑儲(chǔ)存室，但在室內(nèi)需進(jìn)行明確的區(qū)域劃分，通風(fēng)、防爆設(shè)施完善，符合安全要求。

③氣相色譜分析室、液相色譜分析室、離子色譜分析室合并為色譜分析室。

④原子吸收分析室、原子熒光分析室、電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析室（ICP）合并為元素分析室。

3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的通用要求

實(shí)驗(yàn)室的建筑應(yīng)滿足防火、防震、防電磁干擾、防噪音、防潮、防腐蝕、防塵、防有害氣體侵入的要求。

①實(shí)驗(yàn)室建筑材料應(yīng)符合建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，建筑結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。

②實(shí)驗(yàn)室墻體應(yīng)滿足牢固、保溫、防火及表面光滑平整的要求；地面材料應(yīng)滿足耐腐蝕、耐磨損、易沖洗及防滑的要求；涉及酸、堿及有機(jī)溶劑的實(shí)驗(yàn)室，水槽、排水管道應(yīng)耐酸、堿及有機(jī)溶劑腐蝕；外窗不宜采用有色玻璃。

③實(shí)驗(yàn)室走道地面有高差且不足二級(jí)踏步時(shí)，不得設(shè)置臺(tái)階，應(yīng)設(shè)置坡道，其坡度不宜大于1：8。

④實(shí)驗(yàn)室門應(yīng)向外開或雙向開啟，面積較大實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)多個(gè)出口，以利于發(fā)生意外時(shí)人員的撤離。

⑤強(qiáng)電、弱電、排風(fēng)、地線、新風(fēng)、溫控、氣路管線系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)置需充分考慮相關(guān)檢測(cè)設(shè)備的需求。

4 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要功能室建設(shè)要求

4.1 天平室

①天平室宜布置在建筑物底層，并設(shè)獨(dú)立基座，或設(shè)置防震型天平臺(tái)；設(shè)在樓層上的天平臺(tái)基座，應(yīng)設(shè)在靠墻及梁柱等剛度大的區(qū)域。

②天平室易分成前后兩室，前室面積應(yīng)不小于6m2，天平后室面積不宜小于10m2，天平后室與前室之間應(yīng)采用密封的玻璃隔斷墻分隔，并宜采用玻璃推拉門，前室門與后室門須錯(cuò)位分布；外窗應(yīng)為雙層密閉窗并設(shè)置窗簾。

③天平臺(tái)必須防震。天平臺(tái)沿墻布置時(shí)，應(yīng)與墻脫開，臺(tái)面宜采用平整、光潔、有足夠剛度的臺(tái)板，不得采用木制工作臺(tái)。

④天平室內(nèi)不得設(shè)置洗滌臺(tái)，不應(yīng)有任何管道穿過室內(nèi)。

⑤天平室應(yīng)設(shè)置環(huán)境條件控制設(shè)施，天平臺(tái)應(yīng)避開空調(diào)風(fēng)口。

⑥天平室應(yīng)設(shè)置除靜電設(shè)備。

⑦實(shí)驗(yàn)室設(shè)在臨街的建筑物上時(shí)，天平室需設(shè)立在遠(yuǎn)離街道一側(cè)。

4.2 大型儀器分析室

①大型儀器分析室應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)源，并應(yīng)采取相應(yīng)的隔振措施。

②儀器臺(tái)與后墻面之間應(yīng)預(yù)留1200mm至1500mm的設(shè)備維修通道，最低不得小于400mm，側(cè)面預(yù)留不小于400mm的通道。

③大型儀器分析室應(yīng)根據(jù)使用要求設(shè)置局部排風(fēng)，氣相色譜電子捕獲檢測(cè)器尾氣必須直接排出室外。

④大型儀器應(yīng)避免陽光直射，設(shè)置于建筑物北側(cè)房間為宜。

⑤大型儀器分析室應(yīng)預(yù)留充足的電量供應(yīng)，建議直接引入三相電路，設(shè)置充足的空氣開關(guān)，保證每臺(tái)設(shè)備均能單獨(dú)連接在空氣開關(guān)上。

⑥大型儀器分析室內(nèi)需設(shè)置獨(dú)立于主體建筑供電系統(tǒng)的單獨(dú)地線，保證石墨爐原子吸收、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、ICP等特殊設(shè)備對(duì)地線要求。

⑦對(duì)供電不穩(wěn)定或特殊設(shè)備需設(shè)置足夠的不間斷電源供應(yīng)，滿足突然斷電后設(shè)備的正常關(guān)機(jī)所需的電力供應(yīng)。

⑧實(shí)驗(yàn)室條件許可的情況下，可采取人機(jī)分離的設(shè)計(jì)，操作人員與設(shè)備進(jìn)行有效隔離，避免噪聲、環(huán)境溫度、廢氣對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的傷害。

4.3 化學(xué)分析室

①化學(xué)分析室宜設(shè)在建筑物南側(cè)，以保證室內(nèi)光線充足。

②有機(jī)、無機(jī)化學(xué)分析室應(yīng)有效隔離，如實(shí)驗(yàn)過程中使用的提取溶劑與其他檢測(cè)項(xiàng)目相同時(shí)，需單獨(dú)設(shè)立化學(xué)分析室進(jìn)行專項(xiàng)測(cè)定或處理。

③實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)X寬大于5m×5m時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室兩側(cè)及中央位置預(yù)留給排水系統(tǒng)，在無遮擋位置預(yù)留地漏。實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)X寬小于5m×5m時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室兩側(cè)預(yù)留給排水系統(tǒng)，在中央位置預(yù)留地漏。

④墻、地板、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、試劑柜等要絕緣、耐熱、耐酸堿和耐有機(jī)溶劑腐蝕。

⑤實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)度X寬度大于5m×5m時(shí)，宜設(shè)置中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)，垂直于實(shí)驗(yàn)室外窗布置，實(shí)驗(yàn)臺(tái)靠近內(nèi)墻（或中央門）端與墻面（或中央門）凈距不應(yīng)小于1.50m。實(shí)驗(yàn)室兩側(cè)或一側(cè)設(shè)置通風(fēng)柜，數(shù)量以滿足工作需要為宜。

⑥實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)度X寬度小于5m×5m時(shí)，宜設(shè)置邊實(shí)驗(yàn)臺(tái)，實(shí)驗(yàn)室一側(cè)設(shè)置通風(fēng)柜，數(shù)量以滿足工作需要為宜。

⑦中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)寬度應(yīng)滿足1500mm，高度不低于800mm，中央放置試劑架，在試劑架底部或?qū)嶒?yàn)臺(tái)面安置五孔電源插座，供電電流滿足10A要求，并預(yù)留可控氣路接口。中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)靠門一端設(shè)置水盆，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，安裝長(zhǎng)把開關(guān)實(shí)驗(yàn)室專用水龍頭。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上方，根據(jù)工作需要合理布設(shè)萬向排風(fēng)系統(tǒng)。

⑧邊實(shí)驗(yàn)臺(tái)寬度應(yīng)滿足750mm，高度不低于800mm，靠墻側(cè)放置試劑架，在試劑架底部或?qū)嶒?yàn)臺(tái)面安置五孔電源插座，供電電流滿足10A～16A要求，并預(yù)留可控氣路接口。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室具體布局，在邊實(shí)驗(yàn)臺(tái)一端設(shè)置水盆，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，安裝長(zhǎng)把開關(guān)實(shí)驗(yàn)室專用水龍頭。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上方，根據(jù)工作需要合理布設(shè)萬向排風(fēng)系統(tǒng)。

⑨通風(fēng)柜寬度應(yīng)滿足750mm，高度不低于800mm，長(zhǎng)度根據(jù)工作需要定制，面風(fēng)速不低于0.5m/s。通風(fēng)柜正面需安置空氣開關(guān)，五孔電源插座，供電電流滿足10～16A要求。通風(fēng)柜內(nèi)設(shè)置給排水系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，安裝長(zhǎng)把開關(guān)實(shí)驗(yàn)室專用水龍頭。

⑩實(shí)驗(yàn)室內(nèi)預(yù)留不低于2個(gè)冰箱位，以存放需冷藏的在用試劑與需冷藏保存的樣品，必須嚴(yán)格分類存放，試劑、樣品、空白等嚴(yán)禁混放。

11化學(xué)分析室內(nèi)原則上不允許放置整瓶的藥品和試劑，如確需放置，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)必須設(shè)置帶有通風(fēng)設(shè)備的藥品柜，藥品和試劑需按要求分類存放，并定時(shí)排風(fēng)到實(shí)驗(yàn)室外。

5 結(jié)束語

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是實(shí)驗(yàn)化學(xué)非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，技術(shù)發(fā)展越成熟，檢測(cè)設(shè)備發(fā)展先進(jìn)，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施的要求就越來越高。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)還不單是房屋結(jié)構(gòu)、功能間布局的簡(jiǎn)單問題，其還涉及實(shí)驗(yàn)用水、用電、用氣、冷風(fēng)、供暖、新風(fēng)補(bǔ)償、排風(fēng)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室通訊等等眾多的環(huán)節(jié)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都影響著實(shí)驗(yàn)室的效能。建設(shè)一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施完善的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，對(duì)加速化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展、推動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)科學(xué)的進(jìn)步起著重大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李學(xué)哲.化學(xué)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[J].現(xiàn)代儀器與醫(yī)療，2011，1（17）.

[2]霍艷飛.高職院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理的對(duì)策研究[J].遼寧師專學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014（03）.

[3]張桂玲.檢驗(yàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)研究與探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015（04）.

作者簡(jiǎn)介：

趙曉燕（1970.12-），女，河北泰斯汀檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司，主要從事實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及管理體系運(yùn)行。