Създаване на домашна лаборатория

Joined
Jul 25, 2021
Messages
193
Reaction score
296
Points
63
Винаги е необходимо да се избере къщата за лабораторията с особено внимание, необходимо е да се разбере, че от мястото зависи успехът на цялото предприятие. Ето защо в тази статия ще обсъдим някои нюанси, които ще ви помогнат при създаването на надеждна лаборатория.

Когато избирате помещение за лаборатория, вземете предвид околното пространство. В производствения процес е възможно да се отделят газове в атмосферата, затова е необходимо да се вземе предвид, че в близост до къщата ще има различни химически миризми. Разбира се, ще се опитаме да избегнем това, но трябва да се вземе предвид.

Пътят до къщата трябва да се вижда добре. Намерете възможност да инсталирате видеокамери на пътя към къщата и това да не кара съседите да бъдат подозрителни. Желателно е да има голяма площ от имота, където е разположена лабораторията, за да не могат външни лица да минават оттам. В противен случай ще трябва да се сдобиете с висока ограда срещу любопитни погледи. В този случай е добър вариант да организирате лаборатория във фермата. Но във всеки случай изборът на пространство е индивидуално решение, зависещо от комбинацията от фактори и възможностите на организатора.

За да функционира добре лабораторията, тя трябва да получава непрекъснато електрозахранване и водоснабдяване. Затова предварително включете в списъка си резервни доставки на тези два ресурса. Добра идея е да разполагате с няколко електрически генератора, като имате запас от гориво за тях. Имайте станция за добиване на вода, филтърна система и резервоар за съхранение на няколко кубика вода.

Друго важно нещо е да разполагате с канализационна система, за предпочитане с почистваща система. Ако къщата ви няма канализационна система, отпадъците ще трябва да се отстраняват, препоръчвам ви да разгледате този въпрос като един от основните, натрупването на отпадъци ще създаде ненужна опасност за цялото предприятие. Ще засегнем тази тема отделно.

Да преминем към самото помещение, или по-скоро е желателно да има няколко такива:
1) Лаборатория. Основното помещение, в което са разположени един или повече реактори и цялата инфраструктура за синтези.
2) Помещение за сушене, бутилиране и замразяване на крайния продукт.
3) Склад за съхранение на прекурсори и други химикали.


Във всяко помещение трябва да се поддържа температура от около 20 ºC, като за поддържането на тази температура трябва да се инсталират климатици или отоплителни котли, в зависимост от вашия регион.

Лабораторията е голямо помещение, около 20 квадратни метра площ са подходящи за лаборатория с реактор. Височината на тавана трябва да е около 2,5 метра или по-висока, за да може да се разположат реакторът и приставките. Стените, подът и таванът е най-добре да бъдат завършени с голямоформатни глазирани плочки за лесно почистване. В краен случай нека да са пластмасови панели или дебело пластмасово фолио.

Лабораторията трябва да бъде възможно най-добре оборудвана: топла и студена течаща вода, канализация, отопление/климатизация, добра електрическа мощност (изчислете общата мощност на всички устройства с резерв). Резервен генератор, за предпочитане с автостарт в случай на спад на напрежението в мрежата, или инвертор за непрекъсваемо захранване (за предпочитане и двете устройства) трябва да осигуряват непрекъснато електрозахранване на лабораторията. В някои фази на синтеза краткотрайно прекъсване на електрозахранването може да означава загуба на производителност и да създаде ситуация на опасност от експлозия или пожар.

В лабораторията трябва да поставите добра система за приточна и смукателна вентилация, като препоръчвам да поставите двигател за смукателна вентилация два пъти по-мощен, отколкото е необходимо за вашето помещение.
Начертайте предварително схема на разположението на устройствата във вашата лаборатория, за да проведете правилно захранването, водата и вентилацията.

Отводняването на канализацията е най-добре да се направи в пода.
Също така поставете няколко пожарогасителя на най-достъпните места, пожари в лабораториите, уви, се случват.
Q14WH0BJME

3iGKsh7WBq


Стандартната лаборатория обикновено е оборудвана с технически устройства и приспособления:
RV1eDqXsB8
За собствено производство е препоръчително да се използват реактори с обем 50-200 литра. Този обем ви позволява да организирате производството на значителни партиди. Ако е необходимо, могат да се използват няколко реактора, за да се увеличи производството.
Основната част на лабораторния реактор е реакционна колба, изработена от химически и термично стабилен материал. Такъв материал е боросиликатното стъкло. То има високи физични и механични свойства:

- То е термично устойчиво. Благодарение на ниския си коефициент на термично разширение то може да издържа на топлина до 500 °C и на големи колебания на температурата и налягането;
- Гладко, с ниска адхезия, така че продуктите, изработени от него, се почистват лесно;
- не абсорбира реагенти, влага и миризми;
- издръжлив, сравнително трудно се чупи;
- има висока прозрачност, в резултат на което е удобно да се наблюдава протичането на процесите в съда.
Всички тези свойства са важни и за други елементи, използвани в апаратите. Това стъкло се използва за производството на хладилници, колби, фунии, капаци, пипети и други компоненти на реакционни апарати.
Основното оборудване на лабораторен реактор от боросиликатно стъкло обикновено включва:
- Реакторен съд с термостатична обвивка и долен клапан;
- Подменяем капак, който се избира в зависимост от броя на елементите, които трябва да бъдат свързани;
- витлова или котвена бъркалка с двигател с обикновена или взривозащитена конструкция;
- кондензатор за дестилация на разтворителя;
- контейнер за събиране на кондензата;
- капеща фуния;
- Подвижна рамка на колела със спирачен механизъм.
Стъклените съдове и други устройства за лабораторни инсталации често се изработват със заземени връзки. Шлайфаните елементи осигуряват херметичност, поради което се използват широко в лабораторните реактори. Съществуват също винтови и фланцови връзки, свързване с гумени тръби или специални тапи.

В допълнение към реакторите от боросиликатно стъкло се използват и реактори от стомана и флуоропласт.
S3qZcyuzFl
Вакуумният филтър Нутше е специализирано устройство за вакуумна филтрация на течни среди, растителна екстракция. Той се основава на еднослоен реактор. Представлява конструкция, състояща се от:
- голяма фуния от неръждаема стомана;
- тесен стъклен сферичен контейнер за събиране на филтрата;
- стоманена монтажна рамка с крепежни елементи;
- опора за колбата.

Горната част на фунията е изработена под формата на цилиндър, в чието дъно е вградена решетка от неръждаема стомана - върху нея се поставя филтриращият материал. Гърлото на резервоара се свързва с фунията чрез крепежни елементи с винтове. Уплътнението между колбата и фунията е устойчиво на химикали.

Стъклената колба има вентил за евакуация на въздуха (в горната част) и вентил за източване на филтрата (монтиран на долния извод). Изработена от висококачествено стъкло. Кранчето може да бъде стъклено или тефлоново.
Рамката е монтирана на колелца за лесно придвижване из помещението.

В тази статия е описан филтър "Нуше" със стъклена колба и метална фуния, но се използват и флуоропластови, метални и керамични филтри "Нуше".

В лабораторията обикновено се използват филтри nutsche с обем 20 литра или повече.
3ZXltHd7As
9fDiPuKbgM
JPv4u2lesx
MhJmnNHb3V
Химически устойчивата вакуумна помпа е предназначена за генериране на вакуум на различни нива, за вакуумна филтрация и вакуумна аспирация, гел-електрофореза; за свързване към филтри Нутче, изпарители, химически реактори, кутии за ръкавици, медицински аспирационни кутии, сушилни и вакуумни шкафове и други вакуумни устройства.

За лабораторна употреба се изисква вакуумна помпа, изработена от специални химически устойчиви материали със съответното етикетиране. В зависимост от конструкцията вакуумните помпи са следните видове:
-ротационна лопатъчна маслена помпа;
-мембранна бутална помпа;
-водна циркулационна помпа
и други...
JVOXrtMWHB
При лабораторните реактори термостатите за циркулация на отоплението се използват за поддържане на зададената температура в кожуха на химическия реактор благодарение на вградена помпа. Колкото по-малък е обемът на ваната, толкова по-бързо е нагряването на охлаждащата течност в нея, т.е. външният реактор ще получи по-бързо свежа партида охлаждаща течност със зададената температура. Колкото по-голям е капацитетът на нагряване, толкова по-бързо ще се регулира температурата.
Нагревателните термостати имат стоманена, термоизолирана вана, която позволява безопасното нагряване на флуида до 300 °C.
Термостатът за питиране с циркулация е необходим, когато реакционната смес трябва да се нагрява по време на процеса на синтез.
PhmbZBKAgt
За охлаждане на топлообменниците в химичните реактори, чилърът е циркулиращ охладител, използван за извличане на топлина от процеса. За разлика от използването на течаща вода, желаната температура може да бъде за -20 °C.

Чилърите имат както водно (символ "w"), така и въздушно охлаждане на охладителната система. Моделите чилъри (термостати за охлаждане) с водно охлаждане на охладителната система са тихи и се нуждаят от малко количество вода за охлаждане, дори и при пълен капацитет на охлаждане. Чилърите могат да бъдат допълнително оборудвани с нагревател и независима защита от превишаване на температурата. Максималната работна температура е увеличена до 100 °C, а температурната стабилност е ±0,2 °C.

Чилърът е необходим, ако реакционната маса трябва да се охлажда по време на синтеза.
6eCnHkMVQ7
Дълбокият фризер ще бъде необходим за охлаждане на реагентите, които се нуждаят от него; за производство на лед; за утаяване на получените вещества от реакционната маса след подкиселяване и други подобни процеси.

Фризерите се разделят на битови и лабораторни и са много различни по цена.
Основните изисквания към лабораторните фризери са:
- Висока точност на задаване на температурата.
- Хомогенност на разпределението на температурата в целия обем на фризера.
- Възможност за инсталиране на устройства, които регистрират промените в температурата в хладилната камера и записват резултатите на хартиен или електронен носител (манометри, електронен или хартиен записвач).
- Наличие на портове за валидиране на хладилника.
- Устойчивост на корозия на вътрешните и външните повърхности на лабораторния хладилник на действието на агресивни почистващи и дезинфекционни препарати.

Но за повечето домашни лаборатории са достатъчни обикновени фризери с температурен диапазон до -20 ºC, така че дали има смисъл да се надплаща за лабораторен фризер, решавате вие.
FGuw7mBIJL
Ротационният изпарител е устройство за бързо отстраняване на течности чрез дестилация при понижено налягане. Широко се използва в химическите лаборатории за изпаряване на разтворители от смеси от вещества, както и за разделяне на течности.
Не всяка лаборатория може да използва ротационен изпарител. Преди да поръчате ротационен изпарител, проучете подробно процеса на синтез и определете дали се нуждаете от такъв.
PtlOTej1ir
В процеса на работа в лабораторията има много мръсни лабораторни стъкла и други съдове, за да се поддържа чистота, е необходимо да се измиват мръсните предмети. За да постигнете това, поръчайте дълбока метална мивка като тези, които поставят в кафенетата за миене на съдове. Те са достатъчно дълбоки, за да се мият в тях големи контейнери. В допълнение към смесителя е препоръчително да се монтира дълъг маркуч за лесно измиване.
E2vzBpNWE3

Най-добре е да се използва лабораторна маса, изработена от метал, като размерът на масата се определя въз основа на площта на помещението и разположението на оборудването. Тя е лесна за поддържане и е по-стабилна и издръжлива, това ви позволява да я използвате с голям товар.
K8V15aFwql
За съхранение на лабораторни принадлежности и всякакви предмети се препоръчва използването на метален рафт, той е лесен за използване и издръжлив, може да издържа на тежки натоварвания. Стелажът ще ви помогне да премахнете безпорядъка, който може да доведе до опасни последици в лабораторията.
6JyeWsKzh7
Ако домът ви ще бъде под видеонаблюдение, препоръчваме ви да поставите няколко монитора за видеонаблюдение в дома си, за да можете да наблюдавате района отвсякъде. Един от тях трябва да бъде инсталиран в лабораторията, за да можете да наблюдавате движението си из територията и по време на синтеза.

За да контролирате територията си и достъпа до нея, препоръчваме да инсталирате набор от видеокамери: за да вземете под видеоконтрол пътя, водещ към къщата; периметрови камери; камери на входовете на помещенията.
Ако инсталирате IP камери, можете да наблюдавате дистанционно.

Препоръчва се също така инсталирането на алармена система с GSM модул, така че когато отваряте вратите и прозорците в помещенията си, да получавате сигнал на мобилния си телефон и да сте наясно дали някой е влязъл в тях.
Електрическото контролно табло, което захранва цялата лаборатория, трябва да бъде точно пред вратата. В случай на непредвидени обстоятелства, на които е невъзможно или опасно да се повлияе, трябва да избягате от лабораторията и да я изключите от захранването от безопасната страна на вратата.
Ако имате прозорци в лабораторията, по-добре е да ги покриете с дебел многопластов плат или да ги покриете с пластмасови панели.
Сушилното помещение е подготвено за работа с готови продукти. Обикновено е достатъчно помещение с размери 3 на 3 метра, но в зависимост от обема на производството площта на това помещение може да бъде различна. В това помещение се инсталира система от стелажи, за сушене и кристализация на готовите продукти.
За помещението за сушене е важно да се създаде микроклимат: постоянна температура и сух въздух. Затова в допълнение към стандартното оборудване за поддържане на постоянна температура трябва да се инсталира изсушител. Той има контейнер за събиране на вода от атмосферата, който трябва да се изпразва, когато се напълни.
OJCeI7Elzy

Стелажите за сушилнята е добре да се използват широки с дълбоки рафтове. За да се изсуши готовият продукт, се препоръчва на рафтовете да се монтира инфрачервен нагревател и да се покрият с дебело пластмасово фолио. Умереното инфрачервено излъчване е отлично за сушене на готовия продукт.
G7keWs4Byj
В миналото сушилнята е била оборудвана с добра смукателна вентилация и се е сушила чрез въздушен поток. Но този тип сушене има няколко недостатъка: ако имате голяма маса готов продукт, той се суши много дълго и аспираторът трябва да работи без прекъсване дълго време, което създава много шум и голяма загуба на електроенергия.
Въз основа на това препоръчваме да се оборудва, както е описано по-горе.
Не е задължително складът за прекурсори и химически реактиви да се намира в къщата, той може да бъде всяка стопанска постройка, например гараж или навес.
Различните химически реагенти имат различни условия за съхранение, така че имайте предвид това, преди да създадете склада. При горещ климат някои реактиви може да изискват съхранение в хладилник или фризер.
Складът трябва да бъде проветряван: например разтворителите са склонни да се изпаряват от бидоните и ако се натрупат достатъчно пари, е достатъчна искра или висока температура, за да се стигне до самозапалване. Желателно е също така складът да се оборудва с пожарогасители или система за потушаване на пожар.
За съхранението ще ви е необходима система от рафтове, като в предишните помещения препоръчваме използването на метални конструкции, тъй като те са особено издръжливи и не изискват специални грижи.

Необходимо е в склада да разполагате с оборудване за пълнене/дозиране, везна и празни контейнери, за да можете да измервате необходимия брой реактиви за синтези, за последващо прехвърляне в лабораторията.
G86aQlxc53
Uz4nSRVEMN
В лабораторията трябва да се инсталира отлична приточно-отвеждаща вентилационна система.
Приточно-отвеждащата вентилационна система е комплекс от оборудване, което осигурява постъпването на въздух от улицата, почистването му от прах, полени и подаването му в помещението. В същото време втората част на системата събира отработения въздух и неприятните миризми и ги отстранява навън.
За да работи ефективно вентилацията, трябва правилно да изчислите капацитета на вентилаторите за обема на вашето помещение. При което е необходимо мощността на смукателния вентилатор да бъде два пъти по-голяма от тази на приточния. В този случай миризмите ще бъдат отстранени бързо.
0e4sdJhbBt

Скруберите се използват за очистване на газообразни среди от примеси в различни химични и технологични процеси, те са устройства за пречистване на газове, основани на промиване на газ с течност.
Скруберите са предназначени за улавяне на газовете, изхвърляни от реактора. Почистването на газове от примеси с помощта на скрубери принадлежи към метода на мокрото скрубиране. Този метод се основава на промиване на газа с течност (вода, алкален разтвор и други) при най-развита повърхност на контакт на течността с аерозолните частици и най-интензивно смесване на почистения газ с течността. Този метод позволява отстраняването на прах, дим, мъгла и аерозолни частици (обикновено нежелани или вредни) с почти всякакъв размер от газа.
Различават се следните видове скрубери:
- кули с дюзи (скрубери с дюзи);
- разпръскващи циклони (центробежни скрубери);
- апарати за пяна;
- скрубери на Вентури.
Работата на мокрите газови скрубери се основава на улавянето на праховите частици от течността, която ги отвежда от апаратите под формата на утайка. Процесът на улавяне в мокрите прахоуловители се подобрява благодарение на ефекта на кондензация - уголемяване на праховите частици вследствие на кондензацията на водни пари върху тях.

4nCOuvKUHz

Всяка лаборатория се сблъсква с проблема с изхвърлянето на отпадъци. Съществуват три вида отпадъци:
1. Газообразни.
2. Твърди вещества.
3. Течни.

Газообразните отпадъци, както е описано по-горе, могат да се изхвърлят в атмосферата с изпускателна вентилация или да се промиват с поток промивна течност в скрубер.

Твърдите отпадъци са предимно контейнери и опаковки от реактиви и оборудване: пластмаса, хартия (дърво), метал, стъкло и други.
Ако в процеса на работа успеете да използвате повторно тези предмети, то със сигурност се възползвайте от това, вместо да купувате нови. Например стъклените буркани могат да се измият и да се използват за претегляне или съхранение, както и някои метални и пластмасови контейнери.
Но някои твърди отпадъци все пак ще трябва да се изхвърлят, обикновено се изнасят и изхвърлят. За да не бъдете хванати от полицията, трябва да се отървете от стикерите и етикетите, които идентифицират партидата и името на продукта, които евентуално могат да се превърнат в доказателство срещу вас. За да сведете до минимум рисковете, трябва да изтриете или боядисате надписите, да премахнете стикерите и да отрежете етикетите.
Можете да уплътните твърдите отпадъци; те ще бъдат по-компактни и по-лесни за отстраняване. Предварително изберете място, където ще изнасяте отпадъците за изхвърляне. Мястото за изхвърляне трябва да е на прилично разстояние от лабораторията, ако вашите отпадъци бъдат намерени и ще предизвикат подозрение, тогава ще бъдат проверени близките домове и предприятия.

Често се изхвърлят течни отпадъци, оставянето им в контейнери е рисковано, ако бъдат открити, експертизата ще покаже връзката им със синтеза на забранени вещества. Такива отпадъци се разделят на два вида: замърсена вода и неразтворими във вода отпадъци от органични разтворители.
Препоръчва се в канализационната система да се изхвърля само замърсена вода, тъй като неразтворимите във вода вещества могат да разядат тръбите или да запушат изхода, което води до допълнителни рискове за лабораторията. Поради това те трябва да бъдат изнесени далеч от лабораторията и изхвърлени. Те могат също така да бъдат изгорени в дизелов нагревател.
QFWvnR3Sxw
1QAYTSx8NB

В промишлените предприятия някои отпадъци се унищожават в инсинератори, специални газови пещи. Инсинераторите се предлагат в малки размери и могат да се използват в лабораторията, но изискват отделно помещение или място на открито.
OAqxkUXV3l

Изгарянето е процес на изгаряне на органичните елементи в отпадъчните потоци. В промишлеността този процес е известен също като "термична обработка".
Има два основни странични продукта от изгарянето. Първият е инертна пепел, която се образува предимно от неорганичните елементи на потока от отпадъци, а вторият е димен газ, който при условие, че са определени подходящи системи за пречистване на газа, е безопасно да се разпръсне в атмосферата.

Части на инсинератора.
Частите на повечето инсинератори са доста стандартни, като основният фактор при избора на тези части е способността им да издържат и да работят добре в условията на високо натоварване, което се наблюдава при изгарянето.

-Първична камера (горивна камера) - тук се зареждат и запалват отпадъците. В повечето инсинератори запалването се случва поради високите температури на околната среда, които се задържат в облицовката на камерите.
-Втора камера - понякога наричана още камера за доизгаряне, изисква се по закон в Европа, САЩ, Австралия и Канада, предотвратява образуването на вредни частици. В много страни законът предвижда, че всички димни газове трябва да престояват в тази вторична камера най-малко 2 секунди при температура 850 ºC.
-Компютърна тръба - известна също като комин. Повечето инсинератори изискват височина на комина от поне 3 м. Тя ще бъде значително по-висока в по-застроени райони или там, където атмосферните условия го налагат.
-Панел за управление и термодвойки - те контролират работата на машината и гарантират, че температурата в камерите е достигнала ПРЕДИ да се натоварят отпадъци за изгаряне.
-Горелки - Повечето съвременни инсинератори са оборудвани с горелки с ниски нива на NOx или модулиран газов поток, за да се увеличи.
-Резервоари за гориво - Резервоарите за гориво трябва да бъдат обградени, за да се осигури безопасното им съхранение.
8qsLMiCyTt
Инсинераторите са проектирани за безопасно и ефективно обезвреждане на много видове отпадъци. Чрез използването на инсинератор с висококачествена камера за доизгаряне и система за почистване на праха и газовете могат да се избегнат емисиите на диоксин и фуран в отпадъчните газове.
Инсинераторът е пещ, в която се извършва изгаряне (термично обеззаразяване) на отпадъци при високи температури от 400 до 1200 ºC.
 

Attachments

  • k8lgzwL5GC.jpg
    k8lgzwL5GC.jpg
    20.9 KB · Views: 929
  • G80iNlf3vP.jpg
    G80iNlf3vP.jpg
    40.8 KB · Views: 856
  • aT4KnDBhkY.jpg
    aT4KnDBhkY.jpg
    47.6 KB · Views: 864
  • EfjeGDANLn.png
    EfjeGDANLn.png
    92.9 KB · Views: 950
Last edited by a moderator:

LittleFlame

Don't buy from me
New Member
Joined
Mar 12, 2022
Messages
8
Reaction score
3
Points
3
Благодаря за споделянето, има някои неща, за които не се бях сетил.
 

Dr. MMX

Professional
Manufacturer Seller
Language
🇺🇸
Joined
Nov 28, 2023
Messages
175
Reaction score
69
Points
28
Deals
7
като визия за мечта в лабораторията на бъдещето
 

Osmosis Vanderwaal

Moderator in US section
Resident
Joined
Jan 15, 2023
Messages
1,308
Solutions
4
Reaction score
881
Points
113
Сигурен съм, че никога няма да мога да използвам нещо с размер 1/20 от този. все пак провокира размисъл. В раздела ви за видеонаблюдение се споменава само кутията за прекъсвачи и покриването на прозорците, така че там има място за развитие.
Като се има предвид необходимостта от ротационен изпарител, колко по-бърза е тя от вакуумната дестилация?
Не изглежда, че някоя от показаните вакуумни помпи е в рамките на 1/10 от количеството, необходимо за работа на оборудването в това помещение . Виждал съм множество цилиндрични лопаткови помпи и помпи за смесен тип работа, които са 20 ho или повече, колко CFM реално ще са необходими за работата на 10 50L реактора? Колко вакуум може да използва един химик в реалния свят, преди да се натоварят възможностите на оборудването?
 
Last edited:
Top