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化學實驗室儀器設備
日期:2014-10-11   瀏覽: 次   來源:未知
摘要:化學實驗室儀器設備
1.化工過程設備及其附件 
    過程設備是用于準備實驗、進行實驗、輔助實驗的一類的器材。主要是反應設備以及條件設備。 化工過程設備以及其附件所研究的內容,主要包括了各種物理過程的原理、設備結構、操作以及其特性以及設備的工藝路線等內容。 
    構成多種化工產品生產的物理過程都可以歸納為有限的幾種基本過程,如流體輸送、換熱(加熱和冷卻)、蒸餾、吸收、蒸發、萃取、結晶、干燥等。這些基本過程被稱為單元操作。 一系列新的合成方法和技術,所需的各種高新化學反應手段,也屬于過程設備。超聲波、次聲波、沖擊波、微波、紫外線、γ射線、電磁場、超高溫、深冷、高壓、高真空、超臨界、等離子、變壓吸附等構成了化學應用中的物理過程。
   如為了使化學合成選擇性好、產率高、原子利用率高、反應速度快、反應條件溫和等新的手段:聲化學合成、微波電介質熱效應的合成、電化學合成、等離子體的化學合成、力化學固相合成、沖擊波化學合成、手性合成、利用太陽能來進行化學合成、超臨界狀態下的化學合成、室溫以及低熱溫度下化學合成及光化學合成等。以及各種生物反應器:包括發酵工程、酶工程、基因工程以及細胞工程等。
    采用高新分離手段使產品的純度提高,分離越徹底,向環境的排放物越少,副產物處理更方便;高分離技術使產品收率提高。 
制備、加工及其它技術:納米技術、復合材料技術、高聚物改性技術、精細加工技術、材料成型技術、化工模擬技術、復配技術、計算機化工應用技術、超高溫低溫技術和高真空超高壓技術等。
   新型環保和能源技術的燃料電池發電技術、超臨界水氧化、貯能技術、熱泵技術、熱管技術、催化燃燒技新術、再備生資源的利用技術、潔凈煤技術、熱化學循環、固體廢物的回收技術等。 多功能化工設備將會在一個設中實現不同功能,達到高選擇、高轉化率、節能以及減少污染的目的。 
    實驗室過程設備,種類繁雜,我國一直都沒有規范明確的分類,無論是制定采購得計劃,還是制定銷售的計劃,不但費時費力,經常導致疏漏,都存在很大程度的盲目性,而且存在著極大的資源浪費。 
    生產廠商所制定的名稱不統一,規格型號的劃分各自為政,同樣一種商品,技術指標或者質量指標相同,但名稱、型號各異的現象比比皆是,給魚目混珠,以次充好,優劣難辨創造了條件。
   目前我國的市場競爭十分激烈,國產設備一般不存在技術上的問題,使用功能區別也不大,但是由于生產廠商對產品定位的不同認識,主要差異為產品的制作材料以及外觀造型。進口的實驗設備價格很高,主要差異同樣是外觀以及材料的差異,本書很少收錄。選型規則要按照中等質量來考慮,參考價格就是所選型號的生產商產品的報價。 
    系統地按照化學實驗的特點,來給出一個科學的分類,將很大程度地提高行業素質,使得原來雜亂無章的實驗用品變得清晰和合理。 
    按照單元操作所遵循的的基本規律,化工過程設備及其附件分為八節內容來講述,包括反應容器、存儲容器、傳熱過程、傳質過程、機械過程、流體動力過程、熱力過程、物理條件過程。 
2、過程分析儀器 
   所謂儀器分析是指那些采用比較復雜或特殊的儀器,通過測量表征物質的某些物理的或者化學的性質參數及其變化規律來確定物質的化學組成、狀態以及結構和某些物理特性的的方法。物質分析包括了定性分析、定量分析、結構分析以及某些物理特性的分析。 
分析儀器是用來將被測組分的濃度變化或物理性質變化轉變成某種電性能(如電阻、電導、電位、電容、電流等)的測試儀器。共有兩類: 
  (1)利用對被測物質所要求具備的物理特性進行合格測試的一類儀器,物理性質的測定控制儀器。如測控儀表,測量儀器,光學儀器。
  (2)利用化學物質的某一特有的物理或者化學特性,從而對其進行確定分析的一類儀器,測試儀器。熱分析、電化學儀器,波譜分析,色譜分離,元素分析儀器。
   不同物質在各種物理以及化學性質上都存在質的和量的差異,顏色、氣味、導熱系數、吸收光能的波長以及磁性的不同等,分析儀器正是利用這些特點來完成定性分析以及結構分析的。不過,大多數物質在各種物理以及化學特性上往往沒有質的不同,只有量的差異,而且這種差異往往并不顯著。因此,利用分析儀器來進行定性的分析,首先必須充分地認識等待分析物質,及與其共存的其它物質的各種物理和化學特性,以它們質的不同或者量的顯著差異,作為選用或制造分析儀器的依據。
 
    使用分析儀器進行定量分析,是以物質存在量與轉換成的某種物理量(如電量、熱量等)之間具有一定函數關系做為依據的。例如紅外分光光度計是根據待測物吸收特定波長的輻射能的不同,將所吸收的輻射能轉換成為熱能,或者進一步轉換成電量,通過對于電量的測量就可以確定待測物質的存在量。 
    分析儀器一般都由取樣系統、樣品調節系統、分離系統、檢測系統、信號處理以及顯示系統、條件補償系統、電源等幾部分來組成。 
    取樣系統的任務是將一定量的、能真實代表待分析對象的樣品取出,并送入各個測量環節。取樣系統可包括:能耐各種介質腐蝕、高溫、高壓、低溫和低壓等各種條件的取樣管、取樣器;抽吸或增壓、減壓裝置;以及除去有害或對分析有干擾的雜質的一系列過濾器和反應器等。
     樣品調節系統對于取得的樣品流進行適當的處理,使其壓力、溫度以及流量等參數符合分離系統和檢測系統的要求。因此,它可能包括壓力、溫度以及流量等參數的比較簡易的調節裝置。 在大型分析儀器之中,為了實現多組分分析或者樣品的全分析,往往都采取先分離然后檢測的辦法,即利用物理或者化學主法分離,分析樣品中各種組分。例如,色譜儀中色譜柱、質譜儀中的質量分析器等就是最典型的分離系統。
    檢測系統則是分析儀器的核心,它將各種成分量、結構量和物性量轉換成易于測量的各種電量(如電阻、電容、電流、電壓和頻率等)。在分析儀器中,上述各種量往往不能直接轉換成易于測量的電量,一般須經過中間轉換,如先轉換成溫度、壓力或光通量等,而后再轉換為電量。由成分量或結構量的變化所引起的轉換量的變化十分微小,如轉換為溫度時可低達十萬分之一攝氏度的變化量,并精確定量。因此,分析儀器的檢測器結構往往比較復雜,對工藝、材料的要求也較高。
    信號處理以及顯示系統的任務是將檢測器的輸出信號加以處理、顯示。分析儀器往往對被測對象的介質條件和環境條件,如環境氣氛、溫度、壓力以及電源參數等十分敏感。為了保證精確度,對這些條件都有著較高的要求。為了能降低這些要求,在儀器內部往往設計有對各種條件波動進行補償的裝置,以消除或者降低條件波動對測量造成的影響。 
3、實驗材料 
    在化學實驗室進行某項化學過程或者過程分析,為更加有效地使過程設備以及過程分析發揮優勢,或操作方便,需要一些輔助材料來支持。這些對設備或儀器起輔助或者支持的材料被稱為實驗材料。實驗材料雖然雜亂甚至微不足道,但卻是順利完成實驗極其重要的組成部分,實驗材料包括臺架夾鉗、專用。
(責任編輯:http://www.iz86.ooo )
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