книги из ГПНТБ / Сидорова А.В. Лаборатория полиграфического предприятия

Стол для нагревательных приборов делают длиной 1,5 м, шириной — 0,7—0,8 м, высотой 0,9 м. Поверхность стола должна быть покрыта огнеупорным материалом (например, метлахской плиткой) или огнеупорным пла­ стиком.

На стене у стола прикрепляют доску с рубильниками для включения нагревательных приборов).

Столы для вспомогательных работ располагают там, где есть свободное место, но с обязательным учетом лег­ кой замены расположенного на них оборудоівания. Пи­ тание приборов, оборудования осуществляется подклю­ чением их к лабораторным щитам и панелям, поэтому никакой подводки к самим столам нет и стол можно лег­ ко переставить. Размер вспомогательных столов: 1,4—

—1,6X0,75 м.

Высота всех рабочих столов — 0,9 м, письменных — 0,75—0,78 м. Для хранения посуды, реактивов и -прибо­ ров общего пользования предназначены материальные шкафы.

Аналитические весы обычно устанавливают в специ­ альной комнате — весовой, так как воздух лаборатории

всегда -недостаточно чист и может повлиять на показа­ тели.

Весовая может быть изолирована от общей лабора­ тории застекленной перегородкой.

В весовой комнате должны быть предусмотрены сле­ дующие условия: 1 ) чистый воздух; 2 ) отсутствие сотря­ сений и потоков воздуха; 3) равномерная температура; 4) защита весов от нагревания прямыми солнечными лу­ чами и нагревательными приборами (отопление).

Первые три требования легко выполнимы, если под весовую выделить специальную непроходную изо­ лированную комнату. Последнее требование очень важ­ но потому, что прямые солнечные лучи, неравномерно нагревая коромысло весов, ведут к -получению неточных результатов. Этого можно избежать, располагая весовую комнату окнами на север. Но это не всегда возможно, поэтому рекомендуется либо по-весить на окна шторы, ли­ бо делать весовые без окон, с искусственным светом. При этом -стол и весы должны быть хорошо освещены. Весо­ вая обязательно должна иметь одну (лучше две) капи­ тальную внутреннюю стену. К этой стене прикрепляют металлические кронштейны, на которых укрепляют сто­ лы для весов, представляющие собой толстые дубовые

(или мраморные) доски. Длина доски для одних весов 1—1,2 м при ширине 0,5—0,6 м. К нижней части стола прикрепляют ящик для равновесов.

Санитарное и силовое оборудование

Отопление. Обычно в лабораториях применяется во­ дяное отопление обычного типа, но допускается и паро­ вое. Температура в помещении должна быть равна 20 ±

± 2 ° С; относительная влажность воздуха 50—60%.

Для поддержания постоянного температурного режи­ ма помещения лаборатории желательно оборудовать ус­ тановками для кондиционирования воздуха или терморе­ гулирующими установками.

Вентиляция. Вентиляция в лаборатории является чрезвычайно важным фактором, на который обращается самое серьезное внимание. В лаборатории с хорошей вентиляцией можно работать с сильно пахучими вещест­ вами и не чувствовать запаха.

Вентиляция должна быть приточная и вытяжная Правильное их сочетание создает здоровые условия ра­ боты. В небольших лабораториях достаточно только вы­ тяжной вентиляции.

Система вентиляции должна обеспечить 2 —3-кратный обмен воздуха. Желательно вентилировать помещение в верхних и нижних зонах, причем устройство каналов должно иметь регулирующие приспособления, которые давали бы возможность по желанию включать верхний или нижний отсос. В помещении, предназначенном для химикоаналитических работ, должен быть 4—5-кратный обмен.

Воздух приточной вентиляции должен иметь опреде­ ленную температуру, влажность, быть свободным от пы­ ли и примесей. Такой воздух готовят специальные авто­ матические или полуавтоматические установки, называе­ мые кондиционерами.

Нормальная работа вытяжных шкафов считается при скорости движения воздуха в сечении самого шкафа 0,12—0,15 м/с, а в дверце шкафа 0,7 м/с.

Водопровод и канализация. В каждой лаборатории расходуется много воды, поэтому необходимо организо­ вать ее бесперебойную подачу при достаточном давле­ нии. Для хорошей работы водоструйных насосов напор должен быть не менее 6 м водяного столба у крана.

Целесообразно организовать снабжение лаборатории горячей водой. Вода должна подаваться в каждую ком­ нату. В вытяжном шкафу обязательно, а в химических столах желательно предусмотреть краны для подачи во­ ды и ее слива.

Канализация лаборатории чисто производственного назначения служит для отвода сточных вод от рабочих мест. Опасны аварии от разъедания канализационных труб кислотой. По существующим правилам кислотность сточных вод должна быть не выше 3% в пересчете на серную кислоту, иначе она разъедает канализационные трубы.

Сливать в раковину большое количество кислоты со­ вершенно недопустимо, а при сливании малых количеств кислоты нужно моментально подать из крана водопрово­ да большое количество воды, чтобы разбавить кислоту. Лабораторные раковины должны быть фаянсовыми, кра­ ны снабжены наконечниками (для надевания резиновых трубок). Раковины и отводящие трубы должны быть кис­ лотоупорными. У всех раковин следует установить сифо­ ны и гидравлические затворы, предупреждающие вход газов из канализационной сети.

Газопроводная сеть внутри помещения лаборатории устраивается из железных труб, диаметр которых рассчи­ тывают по предполагаемому расходу и давлению газа.

Вакуумные приспособления. В работе лаборатории удобнее и надежнее пользоваться масляными вакуум-на­ сосами, смонтированными на одной доске с мотором мощностью 0,4 л. с. Эти вакуум-насосы могут дать раз­ ряжение до сотых долей миллиметра рт. столба.

Электрооборудование

В лаборатории необходимо иметь электросети:

а) переменного тока: силовую, осветительную, для электронагревательных приборов;

б) постоянного тока: высоковольтную ( 1 2 0 — 2 2 0 в) и слаботочную (телефонную и часовую).

От общего ввода и распределительного щита провода идут по всему помещению, причем отдельно для моторов (силовая сеть), отдельно для освещения и отдельно для электронагревательных приборов.

Силовая сеть является главным потребителем элект­ роэнергии. Она подводится ко всем имеющимся моторам технического характера.

Моторы мощностью до 1 квт, которые наиболее часто применяются в лаборатории, нет нужды присоединять к сети нагревательных приборов, что дает возможность со­

кратить силовую линию.

Особое внимание должно быть уделено освещению ла­ боратории. Осветительная сеть обеспечивает основное и местное освещение и отдельная сеть — дежурное (ава­

рийное) освещение.

В лаборатории необходимо обеспечить правильное и достаточное искусственное освещение, применяя сильные лампы освещения и рассеивающую арматуру, дающую равномерное распределение света. Источник освещения должен быть заключен в арматуру с матовым или молоч­ ным стеклом. Общая равномерность освещения должна составлять не менее 100 лк. Кроме того, каждый рабо­ чий стол должен быть снабжен местным освещением. Освещенность рабочего места не менее 120 лк.

В помещениях для работ с огнеопасными, взрыво­ опасными веществами и газами устанавливают взрывобезопасную арматуру. В помещении с повышенной влаж­ ностью применяют герметическую арматуру. Местное ос­ вещение устанавливают там, где нужно больше света или куда плохо проникает общее освещение. Так, местное ос­ вещение устанавливают над каждыми весами, у титровальных столов (желательно лампы дневного света). На письменном столе должна быть настольная лампа.

Во всех вытяжных шкафах устанавливают специаль­ ные лампы в герметической арматуре, так как стекло шкафа несколько задерживает свет (с лампами не ме­ нее 60 вт).

Химическая посуда

Химическая посуда изготавливается преимущественно из стекла и фарфора, реже— из других материалов (кварца, металла, органических пластиков и пр.).

Стекло должно быть химически стойким, однако и та­ кое стекло немного выщелачивается, так как вода и вод­ ные растворы растворяют некоторые составные части стекла. На стекло очень сильно действуют едкие щело­ чи, особенно их концентрированные растворы, поэтому не рекомендуется хранить растворы щелочей в стеклян­ ной посуде.

Для изготовления стеклянной посуды применяют сне-

циальные сорта стекла— легкоплавкое и тугоплавкое, жаростойкое химическое стекло. Тугоплавкое стекло «пирекс» не боится изменений температуры. Жаростой­ кое стекло можно нагревать па открытом пламени. Кварцевое стекло отличается большой кислото- и жаро­ стойкостью. Фарфоровая посуда устойчива к воздейст­ вию химических реактивов и не боится местных перегре­ вов.

Посуда из органических пластмасс химически стойка, легка, удобна в обращении, но не теплостойка.

Лабораторная посуда делится на посуду общего на­ значения, мерную и специального назначения.

Стеклянная посуда общего назначения

Стеклянная посуда применяется при самых различ­ ных работах в лаборатории.

Пробирки бывают различного размера, тонкостен­ ные, толстостенные; из стекла разного сорта (легкоплав­ кого и тугоплавкого). По назначению: простые, градуи­ рованные, центрифужные. Предназначены для проведе­ ния предварительных испытаний проб.

Воронки химические предназначены для фильтрова­ ния и переливания жидкостей. Бывают различной вели­ чины и диаметра.

Стаканы химические — различной формы — широкие и низкие, высокие и узкие, с носиками и без него, различ­ ной емкости (от 25 мл до 1—2 л ).

Химические тонкостенные стаканы из обычного стек­ ла не рекомендуется нагревать непосредственно на от­ крытом пламени (лучше на водяной, воздушной, песоч­ ной или масляной бане).

Толстостенные, так называемые батарейные стаканы, бывают разных размеров и предназначены для работ без нагревания (при нагреве они лопаются).

Колбы плоскодонные ;и круглодонные объемом от о— 1 0 и 15—20 мл.

Колбы могут иметь горло длинное и короткое, узкое и широкое. Для некоторых работ применяют колбы с дву­ мя-тремя горлами.

Плоскодонные колбы применяют для приготовления растворов, нагревания жидкостей и т. д., круглодонные — для перегонки, кипячения и проведения различных реак­ ций при нагревании.

Колбы конические Эрленмейера имеют такую форму, которая позволяет снимать стеклянной палочкой осадки с любого места. Содержимое колбы можно легко пере­ мешивать путем кругообразных движений, что очень важно при титровании, для которого и применяются пре­ имущественно эти колбы. Колбы бывают различного объ­ ема, с носиком и без носика. Для работ с летучими сое­ динениями применяют конические колбы с притертой пробкой.

Кристаллизаторы -— это стеклянные плоскодонные ча­ ши с тонкими или толстыми стенками, различной емко­ сти и диаметра. Применяются при перекристаллизации различных веществ, а иногда и для выпаривания. Нагре­ вать на открытом огне нельзя.

В зависимости от проводимой работы нагрев их мо­ жет быть осуществлен на водяной, песочной или воздуш­ ной бане.

Мерная посуда

Мерные цилиндры — толстостенные стеклянные ци­ линдры, на наружной поверхности которых нанесены де­ ления, указывающие объем в миллилитрах. Порядок на­ несения делений зависит от характера применения ци­ линдров — для вливания или выливания. В первом слу­ чае нулевое деление будет располагаться внизу, во вто­ ром— наверху. Емкость мерных цилиндров 3—5 мл, иногда несколько больше. Степень точности измерений объема зависит от диаметра цилиндра (чем шире ци­ линдр, тем меньше точность измерения объема).

Нельзя применять большие цилиндры для измерения малых объемов.

Мензурки имеют коническую форму, что придает им большую устойчивость; градуируются только для влива­ ния.

Мерные цилиндры .и мензурки нельзя нагревать, опас­ но наливать в них горячие жидкости.

Мерные колбы предназначаются для приготовления растворов строго определенной концентрации и для точ­ ного отмеривания объемов жидкостей. Емкости 50, 100, 150, 500 и 1000 мл, иногда несколько больше. Представ­ ляют собой плоскодонный сосуд с длинным узким гор­ лом, на котором в определенном месте нанесена кольце­ вая черта. На колбе указывается ее объем при темпера­ туре 20° С.

смывания их со стенок стеклянной посуды, для количе­ ственного перенесения осадка на фильтр и т. д.

Представляют собой плоскодонную колбу емкостью 0,5—1 л, снабженную пробкой с двумя трубками. Одна трубка длинная, доходит до дна колбы, конец ее выхо­ дит наружу на 5 см над пробкой, согнут под углом и оттянут в виде пипетки, другая — короткая, лишь немно­ го выступает из пробки в колбе; верхняя часть ее согну­ та под тупым углом. Согнутые концы первой и второй трубки должны образовать прямую линию.

Колбы Бунзена предназначены для фильтрования под разряжением (вакуумом). Представляют собой толсто­ стенные конические колбы, в верхней суженной части ко­ торых имеется отросток, присоединяемый к вакуум-насо­ су при помощи резиновой трубки. В горло колбы на ре­ зиновой пробке вставлена фарфоровая или простая во­ ронка.

Колбы Бунзена бывают различной емкости. Каждую новую колбу необходимо испытать на давление наруж­ ного воздуха. Для этого в ее горло вставляют резиновую пробку, снабженную стеклянной трубкой, наружный ко­ нец которой оттянут в капилляр. Колбу завертывают в ткань и, присоединив к вакуум-насосу, создают .макси­ мальное разряжение.

Воронки делительные и капельные. Делительные во­ ронки предназначены для разделения несмешивающихся жидкостей и представляют собой толстостенные стеклян­ ные сосуды цилиндрической или грушевидной формы, имеющие горло с притертой пробкой и спускную трубку с краном. Емкость от 100 мл до нескольких литров. Для работы с малым количеством веществ применяют микро­ воронки.

Капельные воронки используют для введения в реак­ ционную смесь жидкостей определенными порциями (например, каплями). Они представляют собой стеклян­ ный тонкостенный сосуд шарообразной формы, имею­ щий длинную отводную трубку с краном. Объем 50— 150 мл.

Колбы для перегонки жидкостей. Для перегонки при обыкновенном давлении применяются колбы Вюрца, для перегонки под уменьшенным давлением — колбы Клайзена. Колбы Вюрца представляют собой круглодонные колбы с удлиненной шейкой, к которой припаяна паро­ отводная узкая трубка. Емкость 50 м л — 1—2 л. Выпу­

скаются двух видов: с нижней и верхней отводными трубками.

Колбы Клайзена — это круглодонные, двухгорловые колбы, примем второе коленчатое горло припаяно к ос­ новному внизу, ближе к шару колбы, с пароотводной трубкой. Иногда второе горло имеет два-три расширения. В этом случае пароотводная трубка припаяна выше их. Емкость от 10—20 мл до нескольких литров.

Реторты применяются для перегонки. Их можно на­ гревать непосредственно на огне. Бывают реторты двух видов: без тубуса ,и с тубусом, снабженным притертой пробкой.

Дефлегматоры применяются для фракционной пере­ гонки.

Колонки полной конденсации — специальное приспо­ собление для перегонки жидкости, позволяющее с боль­ шой точностью производить фракционное ее разделение.

Холодильники применяются для охлаждения и кон­ денсации паров. Существует много различных конструк­ ций холодильников, но чаще всего используют следую­

стиллата в приемник; могут быть прямыми и изогнуты­ ми; один конец их всегда широкий, другой — узкий. Ши­ роким концом алонж насаживают па выступающий из рубашки холодильника конец холодильной трубки, а уз­ кий опускают в приемник.

Каплеуловители — стеклянные приспособления для улавливания капель, уносимых парами кипящей жидко­ сти. Существует несколько видов каплеуловителей: на­ садка Кьельдаля, «чешский» каплеуловитель; каплеуло­ витель с водяным затвором.

Эксикаторы представляют собой толстостенные гер­ метически закрывающиеся сосуды, нижняя часть кото­ рых чаще всего имеет конусообразную форму, а верх­ н яя— цилиндрическую. Закрываются сосуды стеклянной крышкой с притертыми кранами.

Бывают эксикаторы двух видов: обыкновенные и ва­ куумные. Вакуумный эксикатор в отличие от обыкновен­ ного имеет в крышке (а иногда в стенке основного сосу­

щающие влагу (прокаленный хлористый кальций, кон­ центрированную серную или фосфорную кислоту и др.). Внутри эксикатора на выступающих бортах цилиндри­ ческой части над поглотителем размещают фарфоровый вкладыш, на который укладывают подлежащее сохране­ нию или івысушиванию вещество.

Пришлифованные части следует смазать вазелином. Нельзя сразу сверху закрывать эксикатор крышкой, на­ до ее надвигать сбоку, таким же образом следует сдви­ гать крышку и при открывании.

Хлоркальциевые трубки используются в приборах, ап­ паратах, склянках с реактивами для защиты содержи­ мого от действия влаги, углекислоты и пыли из воздуха.

Трубки имеют различные формы (простые и U-образ- ные) я разное назначение. Для поглощения водяных па­ ров трубки заполняют хлористым кальцием, для погло­ щения углекислоты их заполняют натронной известью или аскаритом (асбест, пропитанный раствором едкого натра).

Трубку нельзя заполнять плотно. Поглотитель в труб­ ке нужно менять по мере его порчи.

Поглотительные склянки служат для промывки и суш­ ки газов, а также в качестве предохранительных сосудов при работе с вакуум-насосами. Склянки бывают трех видов: склянки Вульфа, Тищенко и Дрекселя.

Склянки Вульфа представляют собой толстостенные сосуды с двумя или тремя горлами с тубусом у дна со­ суда или без тубуса. Применяются как поглотительные перед вакуум-насосом и как реакционные для получения газов. В последнем случае применяют главным образом трехгорлые склянки.

Склянки Тищенко бывают для жидких и твердых по­ глотителей. Это толстостенные сосуды с внутренней вер­ тикальной перегородкой. В склянках для жидких погло­ тителей перегородка доходит до дна и в нижней части имеет отверстие, которое соединяет обе половины сосуда. Каждая половина склянки имеет сверху по одному от­ ростку, которые е помощью резиновых трубок присоеди­ няются к прибору. Кроме того, склянка имеет небольшое горлышко, закрывающееся стеклянной притертой проб­ кой. Через горлышко наливают поглотительную жид­ кость. В склянках для твердых поглотителей обычно пе­ регородка не доходит до дна сосуда и между перегород­ кой и дном образуется щель.