Zřízení domácí laboratoře

Joined
Jul 25, 2021
Messages
193
Reaction score
296
Points
63
Dům pro laboratoř je vždy nutné vybírat se zvláštní péčí, je třeba si uvědomit, že na místě závisí úspěch celého podniku. Proto v tomto článku probereme některé nuance, které vám pomohou při zřizování spolehlivé laboratoře.

Při výběru prostor pro laboratoř berte v úvahu okolí. Při výrobním procesu může docházet k vypouštění plynů do ovzduší, proto je nutné počítat s tím, že v blízkosti budou různé chemické pachy. Samozřejmě se tomu budeme snažit vyhnout, ale je třeba s tím počítat.

Cesta k domu by měla být dobře viditelná. Najděte si možnost instalovat na cestu k domu videokamery, a to tak, aby to sousedům nebylo podezřelé. Je žádoucí mít velkou plochu pozemku, kde je laboratoř umístěna, aby kolem nemohli projíždět cizí lidé. V opačném případě si budete muset pořídit vysoký plot proti zvědavým pohledům. V tomto případě je dobrou volbou zařídit laboratoř na farmě. V každém případě je však volba prostoru individuálním rozhodnutím, které závisí na kombinaci faktorů a možnostech organizátora.

Aby laboratoř dobře fungovala, musí dostávat nepřetržitý přívod elektřiny a vody. Proto na svůj seznam předem zahrňte záložní zásobu těchto dvou zdrojů. Je dobré mít několik elektrických generátorů a zásobu paliva pro ně. Mějte vodárnu pro odběr vody, filtrační systém a nádrž na uskladnění několika kubíků vody.

Další důležitou věcí je mít kanalizační systém, nejlépe s čisticím systémem. Pokud váš dům nemá kanalizaci, odpad se bude muset odvádět, doporučuji tuto otázku považovat za jednu z hlavních, hromadění odpadu bude vytvářet zbytečné nebezpečí pro celý podnik. Tomuto tématu se budeme věnovat samostatně.

Přejděme k samotné místnosti, respektive je žádoucí, aby jich bylo několik:
1) Laboratoř. Hlavní místnost, kde se nachází jeden nebo více reaktorů a veškerá infrastruktura pro syntézy.
2) Místnost pro sušení, stáčení a mražení konečného produktu.
3) Sklad pro skladování prekurzorů a dalších chemikálií.


V každé místnosti by měla být udržována teplota přibližně 20 ºC a k udržení této teploty by měly být instalovány klimatizace nebo topné kotle, v závislosti na vašem regionu.

Laboratoř je velká místnost, pro laboratoř s reaktorem je vhodné asi 20 metrů čtverečních prostoru. Výška stropu by měla být asi 2,5 metru nebo vyšší, aby se do ní vešel reaktor a příslušenství. Stěny, podlahu a strop je nejlépe dokončit velkoformátovými glazovanými dlaždicemi pro snadné čištění. V krajním případě nechť jsou to plastové panely nebo silné plastové fólie.

Laboratoř musí být co nejlépe vybavena: teplá a studená tekoucí voda, kanalizace, topení/klimatizace, dobrý elektrický výkon (vypočtený celkový výkon všech zařízení s rezervou). Záložní generátor, nejlépe s autostartem pro případ poklesu napětí v síti, nebo měnič nepřerušitelného napájení (nejlépe obě zařízení) by měly zajistit nepřetržité napájení laboratoře. V některých fázích syntézy může krátkodobý výpadek proudu znamenat ztrátu produktivity a vznik situace s nebezpečím výbuchu nebo požáru.

Do laboratoře je třeba umístit dobrý systém přívodní a odvodní ventilace, přičemž doporučuji umístit motor pro odvodní ventilaci dvakrát výkonnější, než je pro vaši místnost nezbytné.
Předem si nakreslete schéma rozmístění zařízení ve vaší laboratoři, abyste správně vedli napájení, vodu a větrání.

Odvod kanalizace je nejlépe provést v podlaze.
Na nejdostupnější místa umístěte také několik hasicích přístrojů, požáry v laboratořích se bohužel stávají.
Q14WH0BJME

3iGKsh7WBq


Standardní laboratoř je obvykle vybavena technickými přístroji a zařízeními:
RV1eDqXsB8
Pro vlastní výrobu je vhodné používat reaktory o objemu 50-200 litrů. Tento objem umožňuje organizovat výrobu značných šarží. V případě potřeby lze pro zvýšení výroby použít několik reaktorů.
Hlavní součástí laboratorního reaktoru je reakční baňka vyrobená z chemicky a tepelně stabilního materiálu. Jedním z takových materiálů je borosilikátové sklo. Má vysoké fyzikální a mechanické vlastnosti:

- Je tepelně odolné. Díky nízkému koeficientu tepelné roztažnosti odolává teplu až 500 °C a velkým výkyvům teploty a tlaku;
- je hladké, s nízkou přilnavostí, takže výrobky z něj se snadno čistí;
- neabsorbuje činidla, vlhkost a pachy;
- odolný, poměrně obtížně se láme;
- má vysokou průhlednost, v důsledku čehož je vhodné pozorovat průběh procesů v nádobě.
Všechny tyto vlastnosti jsou důležité i pro ostatní prvky používané v aparaturách. Z tohoto skla se vyrábějí chladničky, baňky, nálevky, víčka, pipety a další součásti reakčních aparatur.
Základní vybavení laboratorního reaktoru z borosilikátového skla obvykle zahrnuje:
- Reaktorová nádoba s termostatickým pláštěm a spodním ventilem;
- Výměnné víko, které se volí v závislosti na počtu připojovaných prvků;
- vrtulové nebo kotvové míchadlo s motorem běžného nebo nevýbušného provedení;
- kondenzátor pro destilaci rozpouštědla;
- nádoba na shromažďování kondenzátu;
- odkapávací nálevka;
- pojízdný rám na kolečkách s brzdovým mechanismem.
Skleněné nádoby a další zařízení pro laboratorní instalace se často vyrábějí s uzemněnými přípojkami. Broušené prvky zajišťují těsnost, proto se hojně používají v laboratorních reaktorech. Existují také šroubové a přírubové spoje, spojení s pryžovými trubkami nebo speciálními zátkami.

Kromě reaktorů z borosilikátového skla se používají také reaktory z oceli a fluoroplastů.
S3qZcyuzFl
Vakuový filtr nutsche je specializované zařízení pro vakuovou filtraci kapalných médií, extrakci rostlin. Je založen na jednovrstvém reaktoru. Jedná se o konstrukci skládající se z:
- velké nálevky z nerezové oceli;
- Úzké skleněné kulovité nádoby pro sběr filtrátu;
- ocelového montážního rámu s upevňovacími prvky;
- podpěry pro baňku.

Horní část nálevky je vyrobena ve tvaru válce, na jehož dně je zabudována mřížka z nerezové oceli - na ní je umístěn filtrační materiál. Hrdlo nádrže je spojeno s nálevkou pomocí spojovacích prvků se šrouby. Těsnění mezi baňkou a nálevkou je odolné vůči chemikáliím.

Skleněná baňka má ventil pro odvádění vzduchu (nahoře) a ventil pro vypouštění filtrátu (namontovaný na spodním výtoku). Vyrobeno z vysoce kvalitního skla. Kohoutek může být skleněný nebo teflonový.
Rám je namontován na kolečkách pro snadný pohyb po místnosti.

Tento článek popisuje nutscheho filtr se skleněnou baňkou a kovovou nálevkou, ale používají se také fluoroplastové, kovové a keramické nutscheho filtry.

V laboratoři se obvykle používají nutsche filtry o objemu 20 litrů nebo více.
3ZXltHd7As
9fDiPuKbgM
JPv4u2lesx
MhJmnNHb3V
Chemicky odolná vakuová pumpa je určena k vytváření vakua různých úrovní, k vakuové filtraci a vakuovému odsávání, gelové elektroforéze; k připojení k Nutcheho filtrům, odparkám, chemickým reaktorům, rukavicovým boxům, lékařským odsávacím boxům, sušícím a vakuovým skříním a dalším vakuovým zařízením.

Pro laboratorní použití je nutná vakuová pumpa ze speciálních chemicky odolných materiálů s odpovídajícím označením. V závislosti na provedení jsou vývěvy následujících typů:
-Rotační lamelové olejové vývěvy;
-membránová pístová vývěva;
-vodní cirkulační vývěva
a další...
JVOXrtMWHB
U laboratorních reaktorů se používají termostaty s cirkulací ohřevu, které díky integrovanému čerpadlu udržují nastavenou teplotu v plášti chemického reaktoru. Čím menší je objem lázně, tím rychleji se v ní ohřívá chladivo, tj. do vnějšího reaktoru se rychleji dostane čerstvá dávka chladiva o nastavené teplotě. Čím vyšší je ohřívací výkon, tím rychlejší bude regulace teploty.
Topné termostaty mají ocelovou, tepelně izolovanou vanu, která umožňuje bezpečné ohřátí kapaliny až na 300 °C.
Peating sirculation thermostat je zapotřebí, když je třeba reakční směs během procesu syntézy ohřívat.
termostat
PhmbZBKAgt
K chlazení výměníků tepla v chemických reaktorech slouží chladicí zařízení, které je cirkulačním chladičem a slouží k odběru tepla z procesu. Na rozdíl od použití tekoucí vody může mít požadovanou teplotu až -20 °C.

Chillery mají jak vodní (symbol "w"), tak vzduchové chlazení chladicího systému. Modely chladičů (chladicích termostatů) s vodou chlazeným chladicím systémem jsou tiché a vyžadují malé množství chladicí vody, a to i při plném chladicím výkonu. Chillery mohou být navíc vybaveny ohřívačem a nezávislou ochranou proti přehřátí. Maximální pracovní teplota je zvýšena na 100 °C a stabilita teploty je ±0,2 °C.

Chladicí zařízení je nezbytné, pokud je třeba reakční hmotu během syntézy chladit.
6eCnHkMVQ7
Hluboký mrazák bude potřeba pro chlazení činidel, která to potřebují; pro výrobu ledu; pro sedimentaci získaných látek z reakční hmoty po okyselení a další podobné procesy.

Mrazničky se dělí na domácí a laboratorní a cenově se velmi liší.
Hlavní požadavky na laboratorní mrazničky jsou následující:
- Vysoká přesnost nastavení teploty.
- Homogenita rozložení teploty v celém objemu mrazničky.
- Možnost instalace zařízení, která zaznamenávají změny teploty v chladicí komoře a výsledky zaznamenávají na papírová nebo elektronická média (měřidla, elektronický nebo papírový záznamník).
- Dostupnost portů pro validaci chladničky.
- Odolnost vnitřních a vnějších povrchů laboratorní chladničky proti korozi působením agresivních čisticích a dezinfekčních prostředků.

Pro většinu domácích laboratoří však postačí běžné mrazničky s teplotním rozsahem do -20 ºC, takže to, zda má smysl přeplácet laboratorní mrazničku, je na vašem rozhodnutí.
FGuw7mBIJL
Rotační odparka je zařízení pro rychlé odstranění kapalin destilací za sníženého tlaku. Široce se používá v chemických laboratořích k odpařování rozpouštědel ze směsí látek a také k separaci kapalin.
Ne každá laboratoř může používat rotační odparku. Před objednáním rotační odparky si podrobně prostudujte proces syntézy a určete, zda ji potřebujete.
PtlOTej1ir
V procesu práce v laboratoři se vyskytuje spousta špinavého laboratorního skla a dalších nádob, pro udržení čistoty je nutné špinavé předměty umývat. Abyste toho dosáhli, objednejte si hluboký kovový dřez, jaké se dávají do jídelen na mytí nádobí. Jsou dostatečně hluboké, aby se v nich daly umývat velké nádoby. Kromě baterie se doporučuje instalovat dlouhou hadici pro snadné mytí.
E2vzBpNWE3

Nejlepší je použít laboratorní stůl vyrobený z kovu, velikost stolu se určuje na základě plochy místnosti a umístění zařízení. Snadno se udržuje a je stabilnější a odolnější, to vám umožní používat jej s velkým zatížením.
K8V15aFwql
Pro skladování laboratorního náčiní a všech druhů předmětů se doporučuje použít kovovou policovou jednotku, snadno se používá a je odolná, vydrží těžké zatížení. Regál pomůže odstranit nepořádek, který může vést k nebezpečným následkům v laboratoři.
6JyeWsKzh7
Pokud bude váš dům pod dohledem kamer, doporučujeme umístit do domu několik sledovacích monitorů, abyste mohli sledovat svůj prostor odkudkoli. Jeden z nich by měl být instalován v laboratoři, abyste mohli sledovat svůj pohyb po svém území a při syntéze.

Pro kontrolu vašeho území a přístupu k němu doporučujeme instalovat sadu videokamer: abyste měli pod kamerovou kontrolou cestu vedoucí k domu; obvodové kamery; kamery u vchodů do areálu.
Pokud nainstalujete IP kamery, můžete monitorovat na dálku.

Doporučuje se také instalace poplašného systému s modulem GSM, abyste při otevření dveří a oken v objektu dostali signál na mobilní telefon a věděli, zda do nich někdo vstoupil.
Elektrická ústředna, která napájí celou laboratoř, by měla být hned za dveřmi. V případě nepředvídaných okolností, které nelze ovlivnit nebo jsou nebezpečné, musíte vyběhnout z laboratoře a odpojit ji od napětí z bezpečí dveří.
Pokud máte v laboratoři okna, je lepší je zakrýt silnou vícevrstvou látkou nebo je zakrýt plastovými panely.
Sušárna je připravena pro práci s hotovými výrobky. Obvykle stačí místnost o rozměrech 3 x 3 metry, ale v závislosti na objemu výroby může být plocha této místnosti jiná. V této místnosti se instaluje systém regálů, určených k sušení a krystalizaci hotových výrobků.
Pro sušárnu je důležité vytvořit mikroklima: stálou teplotu a suchý vzduch. Proto je třeba kromě standardního vybavení pro udržování konstantní teploty nainstalovat odvlhčovač vzduchu. Má nádobu na zachycování vody z atmosféry, která se musí po naplnění vyprázdnit.
OJCeI7Elzy

Regály do sušárny je lepší používat široké s hlubokými policemi. Pro sušení hotového výrobku se doporučuje instalovat na police infračervený ohřívač a zakrýt je silnou plastovou fólií. Mírné infračervené záření je pro sušení hotového výrobku vynikající.
G7keWs4Byj
V minulosti byla sušárna vybavena dobrým odsávacím větráním a sušila se prouděním vzduchu. Tento způsob sušení má však několik nevýhod: pokud máte velkou hmotnost hotového výrobku, suší se velmi dlouho a digestoř musí pracovat nepřetržitě po dlouhou dobu, což způsobuje velký hluk a velké plýtvání elektrickou energií.
Na základě toho doporučujeme vybavení, jak je popsáno výše.
Sklad prekurzorů a chemických činidel nemusí být umístěn v domě, může to být jakákoli hospodářská budova, například garáž nebo kůlna.
Různá chemická činidla mají různé podmínky skladování, proto si toho před zřízením skladu buďte vědomi. V horkém podnebí mohou některá činidla vyžadovat skladování v chladničce nebo mrazničce.
Sklad musí být větraný: například rozpouštědla mají tendenci se z kanystrů odpařovat, a pokud se nahromadí dostatečné množství par, stačí jiskra nebo vysoká teplota k samovznícení. Je také žádoucí vybavit sklad hasicími přístroji nebo protipožárním systémem.
Pro skladování budete potřebovat systém regálů, stejně jako v předchozích místnostech doporučujeme použít kovové konstrukce, protože jsou obzvláště odolné a nevyžadují zvláštní péči.

Ve skladu musíte mít plnicí/dávkovací zařízení, váhu a prázdné nádoby, abyste mohli odměřit potřebné množství činidel pro syntézy, pro následný přesun do laboratoře.
G86aQlxc53
Uz4nSRVEMN
V laboratoři by měl být nainstalován dokonalý přívodní a odvodní ventilační systém.
Přívodní a odvodní ventilační systém je komplex zařízení, který zajišťuje přívod vzduchu z ulice, jeho čištění od prachu, pylu a přívod do místnosti. Druhá část systému zároveň sbírá odpadní vzduch a nepříjemné pachy a odvádí je ven.
Aby větrání fungovalo efektivně, musíte správně vypočítat výkon ventilátorů pro objem místnosti. Přičemž je nutné, aby výkon odtahového ventilátoru byl dvakrát větší než výkon přívodního ventilátoru. V takovém případě budou pachy rychle odstraněny.
0e4sdJhbBt

Skrubery se používají k čištění plynných médií od nečistot v různých chemických a technologických procesech, jedná se o zařízení na čištění plynů založené na proplachování plynů kapalinou.
Skrubery jsou určeny k zachycování plynů vypouštěných z reaktoru. Čištění plynů od nečistot pomocí skruberů patří k metodě mokrého čištění. Tato metoda je založena na promývání plynu kapalinou (vodou, alkalickým roztokem a dalšími) při nejrozvinutějším povrchu kontaktu kapaliny s aerosolovými částicemi a na co nejintenzivnějším promíchávání čištěného plynu s kapalinou. Tato metoda umožňuje odstranit z plynu prach, kouř, mlhu a aerosolové částice (obvykle nežádoucí nebo škodlivé) téměř jakékoli velikosti.
Rozlišují se následující typy skruberů:
- tryskové věže (tryskové skrubery);
- rozprašovací cyklony (odstředivé skrubery);
- pěnové přístroje;
- Venturiho skrubery.
Činnost mokrých praček plynů je založena na zachycování prachových částic kapalinou, která je odvádí z aparátů ve formě kalu. Proces sběru v mokrých odlučovačích prachu je zdokonalen díky kondenzačnímu efektu - zvětšení prachových částic v důsledku kondenzace vodní páry na nich.

4nCOuvKUHz

Každá laboratoř se potýká s problémem likvidace odpadu. Existují tři druhy odpadu:
1. Plynný.
2. Pevné látky.
3. Kapalné.

Plynné odpady, jak je popsáno výše, lze vypouštět do ovzduší pomocí odsávací ventilace nebo vymývat proudem prací kapaliny ve skruberu.

Pevné odpady jsou většinou nádoby a obaly od činidel a zařízení: plast, papír (dřevo), kov, sklo a další.
Pokud se vám v průběhu práce podaří tyto předměty znovu použít, určitě toho využijte, než abyste kupovali nové. Například skleněné nádoby lze umýt a použít k vážení nebo skladování, stejně jako některé kovové a plastové nádoby.
Některé pevné odpady však stejně budete muset zlikvidovat, obvykle je vyjmete a vyhodíte. Abyste se vyhnuli přistižení policií, měli byste se zbavit nálepek a štítků, které identifikují šarži a název výrobku a které by se případně mohly stát důkazem proti vám. Abyste minimalizovali rizika, měli byste nápisy vymazat nebo přemalovat, odstranit nálepky a odstřihnout štítky.
Pevný odpad můžete slisovat; bude kompaktnější a snáze se odstraní. Předem si vyberte místo, kam budete odpad odvážet k likvidaci. Místo likvidace by mělo být v dostatečné vzdálenosti od laboratoře, pokud bude váš odpad nalezen a bude vzbuzovat podezření, budou kontrolovány okolní domy a podniky.

Často se vypouští tekutý odpad, jeho ponechání v kontejnerech je riskantní, v případě zjištění prokáže zkoumání jeho vztah k syntéze zakázaných látek. Takový odpad se dělí na dva typy: kontaminovaná voda a ve vodě nerozpustný odpad organických rozpouštědel.
Do kanalizace se doporučuje vypouštět pouze kontaminovanou vodu, protože látky nerozpustné ve vodě mohou způsobit korozi potrubí nebo ucpání výpusti, což způsobuje další rizika pro laboratoř. Proto by měly být odváděny daleko od laboratoře a vypouštěny. Lze je také spálit v naftovém topení.
QFWvnR3Sxw
1QAYTSx8NB

V průmyslových závodech se některé odpady likvidují ve spalovnách, speciálních plynových pecích. Spalovací pece se dodávají v malých velikostech a lze je použít v laboratoři, ale vyžadují samostatnou místnost nebo venkovní prostor.
OAqxkUXV3l

Spalování je proces spalování organických prvků v proudech odpadu. Průmyslově se tento proces nazývá také "tepelné zpracování".
Při spalování vznikají 2 hlavní vedlejší produkty. Prvním je inertní popílek, který je většinou tvořen neorganickými prvky vašeho toku odpadu, a druhým jsou spaliny, které za předpokladu, že byly určeny vhodné systémy čištění plynů, je bezpečné nechat rozptýlit do atmosféry.

Části spalovny.
Díly většiny spaloven jsou zcela standardní, hlavním faktorem při výběru těchto dílů je jejich schopnost vydržet a dobře fungovat ve vysoce namáhaném prostředí, kterému je spalování svědkem.

-Primární komora (spalovací komora) - zde se odpad vkládá a zapaluje. Ve většině spaloven dochází k zapálení v důsledku vysokých okolních teplot, které se udržují ve vyzdívce komor.
-Sekundární komora - někdy také nazývaná "dohořívací" komora je vyžadována zákonem v Evropě, USA, Austrálii a Kanadě a zabraňuje tvorbě škodlivých částic. V mnoha zemích zákon stanoví, že všechny spaliny musí zůstat v této sekundární komoře po dobu nejméně 2 sekund při teplotě 850 ºC.
-Komín - známý také jako komín. Většina spaloven vyžaduje výšku komína nejméně 3 m. V zastavěnějších oblastech nebo tam, kde to vyžadují atmosférické podmínky, bude tato výška podstatně vyšší.
-Řídicí panel a termočlánky - tyto prvky řídí provoz zařízení a zajišťují, aby byla teplota v komorách dosažena PŘED naložením odpadu ke spálení.
-Hořáky - většina moderních spaloven je vybavena hořáky s nízkým obsahem NOx nebo hořáky s modulovaným průtokem plynu, které zvyšují.
-Nádrže na palivo - Nádrže na palivo by měly být oplocené, aby bylo zajištěno bezpečné skladování paliva.
8qsLMiCyTt
Spalovny jsou navrženy pro bezpečnou a účinnou dekontaminaci mnoha druhů odpadů. Použitím spalovny s kvalitní dohořívací komorou a systémem čištění prachu a plynů lze zabránit emisím dioxinů a furanů v odpadních plynech.
Spalovna je pec, ve které probíhá spalování (tepelná dekontaminace) odpadu při vysokých teplotách 400 až 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:

Dr. MMX

Professional
Manufacturer Seller
Language
🇺🇸
Joined
Nov 28, 2023
Messages
175
Reaction score
69
Points
28
Deals
7
Jako vize snu v laboratoři budoucnosti
 

Osmosis Vanderwaal

Moderator in US section
Resident
Joined
Jan 15, 2023
Messages
1,308
Solutions
4
Reaction score
881
Points
113
Jsem si jistý, že nikdy nebudu schopen použít nic, co by mělo 1/20 tohoto rozsahu. přesto to provokuje k zamyšlení. V části o videodohledu se zmiňujete pouze o jističové skříni a zakrytí oken, takže tam je prostor pro rozvoj.
Když uvážíme potřebu rotační odparky, o kolik je rychlejší než vakuová destilace?
Nezdá se, že by některá ze zobrazených vakuových vývěv byla v rozsahu 1/10 množství potřebného k provozu zařízení v této místnosti . Viděl jsem více válcových lamelových vývěv a vývěvy se smíšeným typem provozu, které mají 20 ho nebo více, kolik CFM by bylo reálně potřeba k provozu 10 reaktorů o objemu 50 l? Kolik vakua může chemik použít v reálném světě, než budou schopnosti zařízení napjaté?
 
Last edited:
Top