第一篇:化學螺栓技術要求
化學螺栓規格及重要節點
一、安裝程序
安裝程序:鉆孔——清孔——置入藥劑管——鉆入螺栓——凝膠過程——硬化過程——固定物體
1、鉆孔:先根據設計要求,按圖紙間距、邊距定好位置,在基層上鉆孔,孔徑、孔深必須滿足設計要求。
2、清孔:用空氣壓力吹管等工具將孔內浮灰及塵土清除,保持孔內清潔。
3、置入藥劑管:將藥劑管插入潔凈的孔中,插入時樹脂在手溫條件下能象蜂蜜一樣流動時,方可使用膠管。
4、鉆入螺栓:用電鉆旋入螺桿直至藥劑流出為止。電鉆一般使用沖擊鉆或手鉆,鉆速為750轉/分。這時螺栓旋入,藥劑管將破碎,樹脂、固化劑和石英顆粒混合,并填充錨栓與孔壁之間的空隙。同時,錨栓也可以插入濕孔,但水必須排出鉆孔,凝膠過程及硬化過程的等待時間必須加倍。
5、凝膠過程:保持安裝工具不動,化學反應時間見詳細資料。
6、硬化過程:取下安裝工具靜待藥劑硬化,化學反應時間見詳細資料。
7、固定物體:待藥劑完全硬化后,加上墊圈及六角螺母將物體固定便可。
二、螺栓規格
錨栓規格(mm)鉆孔直徑(mm)鉆孔深度(mm)螺栓長度(mm)
M10 12 90 130
M12 14 110 160 25
M16 18 125 190 35
M20 25 170 260 65
M24 28 210 300 65
最大錨固厚度(mm)20
三、錨栓的邊距及混凝土構件的最小厚度要求
錨栓規格 最小邊距(mm)
M10 45
M12 55 55 130
M16 65 65 145
M20 85 85 190
M24 105 105 230
最小錨栓間距(mm)45 基材最小厚度(mm)110
四、單個錨栓平均破壞荷載及設計荷載
錨栓規格
M10
M12 45.57 29.05 14.76 9.95
M16 71.58 53.43 23.26 14.40
M20 137.69 84.42 44.56 28.65
M24 186.69 114.15 60.90 45.77
破壞拉力(KN)(C30砼)31.87 破壞剪力(KN)(C30砼)17.25 設計拉力(KN)(C30砼)10.32 設計剪力(KN)(C30砼)5.79
五、凝固時間
混凝土內溫度-5℃~0℃
凝固時間 5h 0℃~10℃ 1h 10℃~20℃ 20min 20℃以上 10min
第二篇:化學論文格式要求
一、論文規定格式: 標題(居中,小二黑體)1
作者姓名1,作者姓名2,作者姓名3(小四號宋)
[示例]:
曹玉廷1 包艷1,汪根2,史世章1,3,萬干1,4陳盼盼1,4
摘 要:
本文給出了一種……(五號,楷體)頁邊距: 左右各:3.17cm, 上下各:2.5cm;頁眉:1.7cm, 頁腳:1.75cm。關鍵詞:(3-5個)
1.引 言(四號,宋體,加粗)
引言中應簡要回顧本文所涉及的科學問題的研究歷史,尤其是近三年的研究成果,需引用參考文獻;并在此基礎上提出論文所要解決的問題,并扼要說明本研究中所采用的方法和技術手段等。引言部分不加小標題。
[示例]:
近年來。。(正文五號宋體,段首空兩漢字字符,1.25倍行距)頁邊距: 左右各:3.17cm, 上下各:2.5cm;頁眉:1.7cm, 頁腳:1.75cm。
2.原理部分(同上)
2.1 一級子標題(小四號,宋體,加粗)
2.1.1 二級子標題(五號,宋體,加粗)
圖表的標注:圖片標注在下方,表格標注在表格上方,居中,漢字用宋體,數字英文用Time New Roman , 羅馬字用Symbol。字號:小五。
文獻出處標注:以參考文獻的序號在正文中以[1]標注出,字體:Times New Roman,字號:五號,上標,顏色:藍色。例:。。年產量居全國之首[1]。。
3.實驗部分 4.結果與討論 5.結論(同上)
本文給出了。。
6.致謝(可選)
參考文獻(五號,黑體)
[1] H.E.S.Said, T.Tan and K.Baker.Personal identification based on handwriting [J].Pattern Recognition, 33:149-160, Jan.2000 [2] 吳佑壽,丁曉青.《漢字識別原理與應用》[M],北京:高等教育出版社,1992.8。
(小五號宋體)
注:文中所引的參考文獻, 作者、題目、發表的刊物、年份、卷期號和起止頁碼等均應核實無誤,并按在正文出現的先后順序編號。標引的序號兩邊加“[]”,作者不超過3人的姓名都寫,超過3人的第三人后面加“,等(et al)”。無論中外署名,一律姓(大寫)先名后,作者姓名之間以逗號分隔。參考文獻一律置于文末。具體格式如下:
期
刊:作者.論文題目[J].刊名,出版年,卷號(期號):起始頁碼-終止頁碼. 專
著:作者.書名[M].出版地:出版社,出版年. 譯
著:作者.書名[M].譯者.出版地:出版者,出版年.
論 文 集:作者.論文題目[A].編者.文集[C].出版地:出版者,出版年.起始頁碼-終止頁碼. 學位論文:作者.論文題目[D].所在城市:保存單位,年份. 專
利:申請者.專利名[P].國名及專利號,發布日期.
技術標準: 技術標準代號.技術標準名稱[S].地名:責任單位,發布年份 技術報告:作者. 文題[R].報告代碼及編號,地名:責任單位,年份. 報紙文章:作者. 文題[N].報紙名,出版日期(版次). 電子公告/在線文獻:作者.文題[EB/OL]. http://…,日期.
數據庫/光盤文獻:作者.文題[DB/CD]. 出版地:出版者,出版日期. 其他文獻:作者.文題[Z]. 出版地:出版者,出版日期.
Title(三號,加粗,英文全用Times New Roman字體)
Author name(小四號)
Author address(五號)Abstract(五號粗體)
In this paper………..(10 Points, Time New Roman)Keywords: neural computation, ……
《山西大同大學學報》(自然科學版)論文格式要求
來稿必須包括(按順序):題目、作者姓名和作者單位、中文摘要、關鍵詞、中圖分類號、引言、正文、結論(或討論)、參考文獻等部分及英文的題目、漢語拼音的作者姓名、英文的作者工作單位、英文摘要、英文關鍵詞。各部分的格式規范要求如下:
1.題名中要求限制在20個漢字以內,且盡量不用英文表述(除公知公認的名稱、符號等)。
2.作者單位包括作者單位全稱(含二級單位)、所在省市名及郵政編碼。示例:
山西大同大學數學與計算機科學學院,山西大同 037009
3.摘要 是以提供論文主要內容梗概為目的小短文。其中的內容應在正文中出現,不能對論文加以評論(尤其是自我評價)、補充和解釋。其基本要素包括研究目的、研究方法、研究結果和結論,必要時也包括具有情報價值的其它重要的信息(如關鍵數據等)。摘要應具有獨立性和自明性,并且擁有與文獻同等量的主要信息,即不閱讀全文,就能獲得全文必要的信息。摘要中應排除本學科領域已成為常識的內容。切忌:
把應在引言中出現的內容寫入摘要。
4.引言作為論文的開場白,應以簡短的篇幅介紹論文的寫作背景和目的,以及相關領域內前人所做工作和研究的概況,說明本研究與前人工作的關系,目前研究的熱點,存在的問題及作者工作的意義,引出本文的主題給讀者以引導。切忌:引言的內容不應與摘要、結論雷同,也不應是摘要的注釋。
5.關鍵詞是科技論文的檢索標識,是為反映論文主題概念、滿足文獻標引或檢索工作的需要,而從論文中選取出來的代表論文主題內容的詞或詞組。請選出能夠代表本文主題的關鍵詞3-8個。注意:化學結構式、反應式和數學式原則上不用;冠詞、介詞、連詞、感嘆詞、代詞、某些動詞(連系動詞、情感動詞、助動詞)不可用;某些不能表示所屬學科專用概念的名詞(如理論、報告、試驗、學習、方法、問題、對策、途徑、特點、目的、概念、發展、檢驗等等)不應作為關鍵詞;慎用副詞和形容詞修辭及評價;不得用非公知公用的專業術語及其縮寫。
6.題名、作者姓名及其單位名稱、摘要、關鍵詞都需翻譯成英文。作者姓名用漢語拼音標注;作者單位名稱(包括二級單位)一定要用單位的標準英文名稱,不要自己翻譯。英文摘要應采用第三人稱表達,用過去時敘述作者的工作和研究方法,用現在時敘述結論,不要用將來時態;英文摘要一定要與中文摘要一一對應,不能因為某些內容不好翻譯就舍棄掉。英文摘要不宜超過250個實詞。
7.在關鍵詞的下一行,標著本文的中圖分類號。請用《中國圖書館分類法》第4版中的分類號。(可上網查
詢)
8.請寫作者簡介,包括:作者姓名(出生年-)、性別、民族(漢族可省略)、籍貫(省、縣)、職稱、學位、研究方向。(可寫在論文首頁地腳處或文末)
9.特別注意:外文字母的正斜體、黑白體、大小寫和上下角標的表示。
① 外文正體的常用場合:
a.計量單位的符號和SI詞頭符號。如:牛頓N、安培A、毫安mA等;
b.數學式中的運算符號和編寫號,如:微分號d,極限lim,行列式det,極大值max,極小值min, 對數號ln, 三角函數號sin, cos,等。又如:其它運算符號∑,∏,∪,∩,∈ 等;
c.其值不變的數學常數符號,如圓角率π,自然對數的底e,虛數單位i(電工中常用j);d.儀器、元件、樣品等的型號、代號;e.生物學中表示拉丁文學名的定名人和亞族以上(含亞族)的拉丁文學名;
f.下角標如為說明性符號;g.化學元素、粒子、射線符號,如:H(氫)、Cu(銅)、e(電子)、α射線等。
② 外文斜體的常用場合:
a.用字母代表的數、一般函數式以及統計學符號等,如x,f(x)=4x-5;
b.量符號、量符號中代表量或變動性數字、坐標符號的角標字。如力F、電流I、力的分量Fx等;c.文中及公式中的矩陣和矢量,其符號字母用“黑斜體”表示;
d.下角標如為變量則用斜體;e.化學物的旋光性、分子構型和取代基位置等符號用斜體,d-(右旋)、L-(左型)、Z-(順式)、p-(對位)等 ③ 正確使用有關符號:
a.有關符號的使用應符合國家標準,例如:sin應為arcsin, ctg應為cot, tg應為tan等;
b.停止使用廢棄的符號,如 ∵ , ∴ , ppm等;
c.除Re, Ma(其中e, a不是下標)等幾個特征數外,變量應使用單個字母表示(或帶下標的單字母,否則由多個字母表示單個變量,易被誤解為多個變量相乘)。
10.圖、表描述應標準化。
①所有的插圖均需標注中英文圖序和圖題。對于函數曲線圖,請注意檢查橫縱坐標的變量符號、單位、刻度值是否完整(對于無量綱或無單位的,請注明“無單位”)。特別注意說明坐標軸物理意義的標目,要求由物理量的名稱或符號和相應的單位組成。物理量的符號用斜體字母標注,盡量避免使用中、外文的文字段(或縮寫字母)來代替符號。單位符號應該使用正體字母標注。量與單位之間用斜線“/’’隔開,如I/A,p/Pa,V/ms,等。標目應該與被標注的坐標軸平行,居中放置在坐標軸與標值的外側。②所有的表均需標注中英文表序和表題,表中的各欄均應標明“量和測試項目、標準規定的符號及單
位”。盡量用三線表。
③圖、表的寬度盡可能小于8cm,以滿足分欄排版的要求。圖、表若通欄排版,其寬度要小于16 cm。11.參考文獻代表論文的起點和層次,請嚴格參照以下格式將所有項目著錄完全,并按其在正文中被引用的順序排列,且在正文中標注出各自的引證地。各類文獻的著錄格式(含標點)為: ①期刊論文——[序號]作者.題名[J].刊名,出版年,卷(期)號:引文起止頁碼.示例:
[1]葉曉東,朱兆達.一種分塊處理斜視SAR成像方法[J].現代雷達,1997,19(5): 23-29.[2]Moustafa G H.Interaction of axisymmetric supersonic twin jets[J].AIAA J, 1995,3(5): 871-875.②專著——[序號]著者.書名[M].版次.出版地:出版者,出版年.引文起止頁碼.示例:
[1]劉謀佶, 呂志詠, 丘成昊, 等.邊條翼與旋渦分離流[M].北京: 北京航空學院出版社, 1988.24-27.[2]Isidori A.Nonlinear control systems[M].New York: Springer Press,1989:32-33.③文集中析出文獻——[序號]作者.題名[A].文集編者.文集名[C].出版地:出版者,出版年.引文起
止頁碼.示例:
[1]陳永康,李素循,李玉林.高超聲速流繞雙橢球的實驗研究[A].北京空氣動力研究所.第九屆高超聲速氣動力會議論文集[C].北京:北京空氣動力研究所,1997:9-14.[2]Peng Jin, Luo Xiang Zeng, Jin Cong Jing.The study about the dynamics of the approach glide-down path control of the carrier aircraft[A].Gong Yaonan.Proceedings of the Second Asian-Pacific Conference on Aerospace Technology and Science[C].Beijing: Chinese Society of
Aeronautics and Astronautics, 1997.236-241.④會議論文——[序號]作者.題名[A].文集編者(主辦單位).文集名[C],會議名稱,會議地點,會議日期.出版地:出版者,出版年.引文起止頁碼.示例:
[1]辛希孟.基于局部熵的紅外圖像小目標檢測[A].信息技術研究所.信息技術與信息服務國際研討會論文集:A集[C].北京:中國社會科學出版社,1994.378-382.⑤ 學位論文——[序號]作者.題名[D].出版地:出版者,出版年.示例: [1]朱剛.新型流體有限元法及葉輪機械正反混合問題[D].北京:清華大學,1996.[2]Sun Ming.A study of helicopter rotor aerodynamics in ground effect[D].Princeton: Princeton
Univ, 1983.⑥科技報告——[序號]作者.題名[R].報告名稱及編號,出版地:出版者,出版年.示例:
[1]孔祥福.FD-09風洞帶地面板條件下的流場校測報告[R].北京空氣動力研究所技術報告 BG7-270,北
京:北京空氣動力研究所,1989.[2]Carl E J.Analysis of fatigue, fatigue-crack propagation and fracture data[R].NASA CR-132332,1973.⑦專利——[序號]專利權人.專利題名[P].專利國別:專利號,公告或公開日期.示例:
[1]黎志華,黎志軍.反饋聲抵消器[P].中國專利:85100748, 1986-09-24.⑧標準——[序號]標準編號, 標準名稱[S].出版地:出版者,出版年.示例: [1]MIL-E-5007 D, 航空渦輪噴氣和渦輪風扇發動機通用規范[S].美國空軍,1973.-1
[2]GB 7713-87, 科學技術報告、學位論文和學術論文的編寫格式[S].北京:中國標準出版社,1987.⑨電子文獻——[序號]主要責任者.電子文獻題名[電子文獻及載體類型/標識].電子文獻出處或可獲
得地址.發表或更新日期(****-**-**).其中電子文獻及載體類型標識如:[DB/OL]—網上數據庫;[DB/MT]—磁帶數據庫;[M/CD]—光盤圖書;[CP/DK]—磁盤軟件;[J/OL]—網上期刊;[EB/OL]—網上電子公告。示例: [1]王明亮.微分半動力系統的不變集[EB/OL].http://.1998-08-16.11.如屬基金項目請注明項目來源及編號。(可寫在論文首頁地腳處或文末)示例:
基金項目:國家自然科學基金資助項目[59637050].12.盡量左、右分欄排版。函數式、公式、方程式可在=、≤、≥、≦、≧+、-、×、÷等處移行,且要
把這些符號放在行末。
第三篇:技術要求
三臺圣樺國際城商業一期消防安裝
工程招標技術要求
一、工程概況
(1)項目名稱:三臺圣樺國際城商業一期消防工程(2)項目地址:綿陽市三臺縣梓州干道與城隍路交界處 注:本項目安裝工程劃分為四個標段
1、水電安裝工程(配電系統、給排水系統);
2、消防安裝工程(含通風防排煙);
3、中央空調安裝工程(含水系統、風系統、電系統)
4、弱電安裝工程;
此次招標為:消防安裝工程(含通風防排煙);
消防安裝工作范圍:招標人提供的全套消防施工圖范圍內的工程,包括但不限于所有消防設備、管道系統、消防弱電系統等工程。(詳見相關設計施工圖)。
二、對承包人的要求
1、投標人須是具有國家建設行政主管部門頒發的消防安裝工程施工專業承 包貳級及以上資質的獨立法人。四川省外企業同時應具備《四川省省外企業 入川從事建筑活動備案證》,并在人員、設備、資金等方面具有相應的施工 能力。
2.、本次招標不接受聯合體投標。
3、投標人沒有以非法手段騙取中標、嚴重違約和出現重大質量問題而被司法部 門或行業主管部門查處,沒有被處罰而不具有投標資格的;沒有為處于被責 令停業、財產被接管、凍結、破產等狀態等。
4、嚴禁投標人掛靠、轉包施工,招標人將采取嚴格的措施防止出現上述現象。
三、施工技術要求及工程范圍補充說明:
三臺圣樺國際城商業一期完整的消防系統,具體參數與配置詳見招標提供的設計圖紙所示示全部消防工程的內容。包括但不限于下述項目:
1、整套室內消火栓系統的供貨、安裝、調試。
2、3、整套自動噴淋系統的供貨、安裝、調試。
整套消防電報警系統、消防電話系統、消防廣播及背景音樂自動切換系統、消防聯動及控制系統的供貨、配管、接線、安裝、調試、報驗及報峻。4、5、6、7、8、整套防火卷簾系統的供貨、安裝、聯動調試。整套防排煙、正壓送風系統的聯動調試。整套送排風系統的聯動調試。油漆和標點標識。
所有干粉滅火器的采購和安裝。在電梯機房、變配電間等設備間按有關規定設置干粉滅火器(必須達到消防主管部門的驗收要求)。
9、施工圖紙中規定的工作內容,招標文件規定的工作內容,預留件圖紙的編制。
10、相關部門驗收規范中的所有規定內容。
11、測試、聯動調試、試運行。
12、項目整體竣工驗收后為期2年的保修服務。
13、消防泵房及水箱間消防系統安裝工程等的設備、材料供貨及系統安裝調試、整個項目消防工程的竣工驗收(水泵控制柜甲供;備注:水泵控制箱前動力電纜敷設、水泵動力電源線敷設、水泵及控制柜基礎不含在本合同供貨施工范圍內)。
四、施工技術及質量要求
1、投標人需對現有圖紙的內容進行復核可靠性及適用性并進行深化設計(如有 必要),著重于整個消防系統的聯動控制部分的深化和系統設計。
2、投標人需提供水泵及其他設備、重要閥門附件的全套技術資料參數表格,并 做詳細介紹,包括但不限于技術描述(含原理性介紹)、技術規范、技術參數、技術文件、圖紙、制造商情況、安裝介紹、工期安排及功能描述和售后服務 等,以及投標人認為有必要說明的其他內容:(1)同類相近規格產品用戶清單;(2)詳細的設計圖紙(聯動控制)(3)投標貨物清單(列明全部設備及主要控制原件、閥門、主要附件的規格、型號、品牌、產地、數量)
(4)詳細施工組織方案(包括工程進度表、施工手冊等)(5)擬派駐本工程主要管理及技術人員(6)測試驗收方案及標準(7)設備技術參數差異表
(8)投標人認為有必要說明的其他文件
(9)投標人須按下表提供機組完整的技術參數。
五、材料管理
1、所有材料設備均應選用優質產品,并應具有出廠合格證書以及質檢證書,承包人在材料設備進前應送樣品經地盤監理工程師和甲方鑒定,必要時應會同業主及監理人員前往生產廠家考察,經監理工程師和甲方共同簽字認可后方可進貨,承包人不能以任何理由拒絕;若甲方變更產品品牌、型號或取消相關工程量時,施工方不能以產品已訂貨或已進場為由予以拒絕,若強行施工安裝,相關工程量全部予以扣除,且施工單位需承擔重新鑿槽混凝土、磚、敷設保護管等一切重新施工的費用。
2、為防止假冒產品,所有招標書范圍內指定的產品在進場后三周內需向甲方提供由生產廠家或駐川辦事處、分公司出具的供貨證明書或質量保證書(應注明數量、型號),施工方不能以任何理由(如貨款未交等)不出具供貨證明書或質量保證書,否則,按假冒或偽劣產品處理,扣除相關工程量,且施工單位需承擔重新鑿槽混凝土、磚、敷設保護管等一切重新施工的費用,甲方有權根據其造成的損失保留進一步索償的權利;甲方及監理的定期抽查中,若在工地現場及工地庫房發現假冒及偽劣產品,即可根據現場情況認定前次與本次抽查之間發生的工程量或本次抽查以后發生的工程量皆需扣除,并承擔返工費用;若選用標書指定品牌,但選用不同于標書指定型號規格的產品,相關工程量全部予以扣除。
六、其他
1、投標單位必須對本招標書、招標圖紙、施工現場條件、材料價格變化等各種因素和狀況充分了解,并在報價書中充分考慮了達到設計和本招標書要求的所有內容、數量及達到設計要求的一切工序的費用和各項措施費用(包括施工措施費、技術措施費等費用,如無則視為讓利條件),用合同單價及總價除設計變更發生工程量增減外,總造價一次包死。
2、驗收標準:按國家有關標準驗收.3、在消防、人防、環保、燃氣、電梯、高壓配電系統、及土建總驗收前2天,需完成承包范圍內影響驗收的各項施工,否則,在正式驗收中,由驗收部門提出的整改項,按每項2000元人民幣予以罰款,若造成需整改完成后才通過驗收或開具驗收書,按每項5000元人民幣予以處罰。正式驗收后未完成的工作量在結算中予以扣除。
七、主要材料、設備品牌及供貨方式(型號規格詳施工圖)
第四篇:化學與技術
化學與技術
工業三廢
“工業三廢”是指工業生產所排放的“廢水、廢渣、廢氣”。
“工業三廢”中含有多種有毒、有害物質,若不經妥善處理,如未達到規定的排放標準而排放到環境(大氣、水域、土壤)中,超過環境自凈能力的容許量,就對環境產生了污染,破壞生態平衡和自然資源,影響工農業生產和人民健康,污染物在環境中發生物理的和化學的變化后就又產生了新的物質。好多都是對人的健康有危害的。這些物質通過不同的途徑(呼吸道、消化道、皮膚)進入人的體內,有的直接產生危害,有的還有蓄積作用,會更加嚴重的危害人的健康。不同物質會有不同影響。
硫酸工業
基本無機化工之一。主要產品有濃硫酸、稀硫酸、發煙硫酸、液體三氧化硫、蓄電池硫酸等,也生產高濃度發煙硫酸、液體二氧化硫、亞硫酸銨等產品。
硫酸廣泛用于各個工業部門,主要有化肥工業、冶金工業、石油工業、機械工業、醫藥工業、洗滌劑的生產、軍事工業、原子能工業和航天工業等。還用于生產染料、農藥、化學纖維、塑料、涂料,以及各種基本有機和無機化工產品。早期的硫酸工業都采用硝化法,設備生產強度低,產品濃度只有60~76%。20世紀以來,硝化法逐漸被接觸法所取代。
生產硫酸的原料有硫黃、硫鐵礦、有色金屬冶煉煙氣、石膏、硫化氫、二氧化硫和廢硫酸等。硫黃、硫鐵礦和冶煉煙氣是三種主要原料。
氮循環
氮循環(Nitrogen Cycle)是描述自然界中氮單質和含氮化合物之間相互轉換過程的生態系統的物質循環。
氮在自然界中的循環轉化過程。是生物圈內基本的物質循環之一。如大氣中的氮經微生物等作用而進入土壤,為動植物所利用,最終又在微生物的參與下返回大氣中,如此反覆循環,以至無窮。
構成陸地生態系統氮循環的主要環節是:生物體內有機氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。
植物吸收土壤中的銨鹽和硝酸鹽,進而將這些無機氮同化成植物體內的蛋白質等有機氮。動物直接或間接以植物為食物,將植物體內的有機氮同化成動物體內的有機氮。這一過程為生物體內有機氮的合成。動植物的遺體、排出物和殘落物中的有機氮被微生物分解后形成氨,這一過程是氨化作用。在有氧的條件下,土壤中的氨或銨鹽在硝化細菌的作用下最終氧化成硝酸鹽,這一過程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用產生的無機氮,都能被植物吸收利用。在氧氣不足的條件下,土壤中的硝酸鹽被反硝化細菌等多種微生物還原成亞硝酸鹽,并且進一步還原成分子態氮,分子態氮則返回到大氣中,這一過程被稱作反硝化作用。由此可見,由于微生物的活動,土壤已成為氮循環中最活躍的區域。
聯合制堿法(侯氏制堿法)
NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓(NaHCO3 因溶解度較小,故為沉淀,使反應得以進行)
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O(“=”上應有加熱的符號)其要點是在索爾維制堿法的濾液中加入食鹽固體,并在30 ℃~40 ℃下往濾液中通入氨氣和二氧化碳氣,使它達到飽和,然后冷卻到10℃以下,根據 NH4Cl 在常溫時的溶解度比 NaCl 大,而在低溫下卻比 NaCl 溶解度小的原理,結晶出氯化銨(一種化肥),其母液又可重新作為索爾維制堿法的制堿原料。
此法優點:保留了氨堿法的優點,消除了它的缺點,使食鹽的利用率提高到 96 %; NH4Cl 可做氮肥;可與合成氨廠聯合,使合成氨的原料氣 CO 轉化成 CO2,革除了 CaCO3 制 CO2 這一工序
侯德榜,名啟榮,字致本,著名化學家,侯氏制堿法的創始人。
在中國化學工業史上,有一位杰出的科學家,他為祖國的化學工業事業奮斗終生,并以獨創的制堿工藝聞名于世界,他就像一塊堅硬的基石,托起了中國現代化學工業的大廈,這位先驅者就是被稱為“國寶”的侯德榜曾以10科1000分的好成績被北平清華留美預備學堂錄取!
侯德榜一生在化工技術上有三大貢獻:
第一:揭開了索爾維制堿法的秘密,并公布于世.第二:創立了中國人自己的制堿工藝--侯氏制堿法.第三:就是他為發展小化肥工業所做的貢獻。著書《純堿制造》
硬水 定義:含有較多鈣鎂物質的水是硬水.所謂“硬水”是指水中所溶的礦物質成分多,尤其是鈣和鎂。硬水并不對健康造成直接危害,但是會給生活帶來很多麻煩,比如用水器具上結水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等。
水的硬度:水中離子沉淀肥皂的能力,一般指水中Ca2+、Mg2+鹽類的含量。單位mmol/L或mg/
包括:總硬度 碳酸鹽硬度 非碳酸鹽硬度
碳酸鹽硬度(暫時硬度): 主要成分是鈣、鎂的酸式碳酸鹽,其次是鈣、鎂的碳酸鹽,由于這些鹽類一經加熱煮沸就會分解成為溶解度很小的碳酸鹽,硬度大部分可以除去。
非碳酸鹽硬度(永久硬度):表示水中的鈣、鎂的氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽等鹽類的含量,這些鹽類經加熱煮沸不會產生沉淀,使硬度不變化
軟水
不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水(soft water)。軟水不易與肥皂產生浮渣,而硬水相反。天然軟水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。經軟化處理的硬水指鈣鹽和鎂鹽含量降為 1.0~50 毫克/升后得到的軟化水。雖然煮沸就可以將暫時硬水變為軟水,但在工業上若采用此法來處理大量用水,則是極不經濟的。
軟水在軟化過程中緊是硬度降低而含鹽量不變。
離子交換
以離子交換劑上的可交換離子與液相中離子間發生交換為基礎的分離方法。廣泛采用人工合成的離子交換樹脂作為離子交換劑,它是具有網狀結構和可電離的活性基團的難溶性高分子電解質。根據樹脂骨架上的活性基團的不同,可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、兩性離子交換樹脂、螯合樹脂和氧化還原樹脂等。用于離子交換分離的樹脂要求具有不溶性、一定的交聯度和溶脹作用,而且交換容量和穩定性要高。
離子交換反應是可逆的,而且等當量地進行。由實驗得知,常溫下稀溶液中陽離子交換勢隨離子電荷的增高,半徑的增大而增大;高分子量的有機離子及金屬絡合陰離子具有很高的交換勢。高極化度的離子如Ag+、Tl+等也有高的交換勢。離子交換速度隨樹脂交聯度的增大而降低,隨顆粒的減小而增大。溫度增高,濃度增大,交換反應速率也增快。
離子交換樹脂可以再生。將交換耗竭的離子交換樹脂和適當的酸、堿或鹽溶液發生交換,使樹脂轉化為所需要的型式,叫做再生。這類酸、堿或鹽就叫再生劑。設備 離子交換過程常在離子交換器中進行。離子交換器類似壓力濾池,外殼為一鋼罐;離子交換通常采用過濾方式,濾床由交換劑構成,底部為附有濾頭的管系。
離子交換分離廣泛用于:①水的軟化、高純水的制備、環境廢水的凈化。②溶液和物質的純化,如鈾的提取和純化。③金屬離子的分離、痕量離子的富集及干擾離子的除去。④抗菌素的提取和純化等。
分餾:分離幾種不同沸點的揮發性組分的混合物的一種方法;混合物先在最低沸點下蒸餾,直到蒸氣溫度上升前將蒸餾液作為一種成分加以收集。蒸氣溫度的上升表示混合物中的次一個較高沸點組分開始蒸餾。然后將這一組分開收集起來。
分餾是分離提純液體有機混合物的沸點相差較小的組分的一種重要方法。石油就是用分餾來分離的。
分餾在常壓下進行,獲得低沸點餾分,然后在減壓狀況下進行,獲得高沸點餾分。每個餾分中還含有多種化合物,可以再進一步分餾。
屬于物理變化。
裂化(cracking):一種使烴類分子分裂為幾個較小分子的反應過程。烴類分子可能在碳-碳鍵、碳-氫鍵、無機原子與碳或氫原子之間的鍵處分裂。在工業裂化過程中,主要發生的是前兩類分裂。在我國,習慣上把從重質油生產汽油和柴油的過程稱為裂化;而把從輕質油生產小分子烯烴和芳香烴的過程稱為裂解。
煤干餾:
煤化工的重要過程之一。指煤在隔絕空氣條件下加熱、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤氣等產物的過程。按加熱終溫的不同,可分為三種:900~1100℃為高溫干餾,即焦化;700~900℃為中溫干餾;500~600℃為低溫干餾。
煤干餾過程主要經歷如下變化:當煤料的溫度高于100℃時,煤中的水分蒸發出;溫度升高到200℃以上時,煤中結合水釋出;高達350℃以上時,粘結性煤開始軟化,并進一步形成粘稠的膠質體(泥煤、褐煤等不發生此現象);至400~500℃大部分煤氣和焦油析出,稱一次熱分解產物;在450~550℃,熱分解繼續進行,殘留物逐漸變稠并固化形成半焦;高于550℃,半焦繼續分解,析出余下的揮發物(主要成分是氫氣),半焦失重同時進行收縮,形成裂紋;溫度高于800℃,半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。當干餾在室式干餾爐內進行時,一次熱分解產物與赤熱焦炭及高溫爐壁相接觸,發生二次熱分解,形成二次熱分解產物(焦爐煤氣和其他煉焦化學產品)。
煤干餾的產物是煤炭、煤焦油和煤氣。
煤干餾產物的產率和組成取決于原料煤質、爐結構和加工條件(主要是溫度和時間)。隨著干餾終溫的不同,煤干餾產品也不同。低溫干餾固體產物為結構疏松的黑色半焦,煤氣產率低,焦油產率高;高溫干餾固體產物則為結構致密的銀灰色焦炭,煤氣產率高而焦油產率低。中溫干餾產物的收率,則介于低溫干餾和高溫干餾之間。煤干餾過程中生成的煤氣主要成分為氫氣和甲烷,可作為燃料或化工原料。高溫干餾主要用于生產冶金焦炭,所得的焦油為芳烴、雜環化合物的混合物,是工業上獲得芳烴的重要來源;低溫干餾煤焦油比高溫焦油含有較多烷烴,是人造石油重要來源之一。
陶瓷(Ceramics),陶器和瓷器的總稱。陶瓷的傳統概念是指所有以粘土等無機非金屬礦物為原料的人工工業產品。它包括由粘土或含有粘土的混合物經混煉,成形,煅燒而制成的各種制品。由最粗糙的土器到最精細的精陶和瓷器都屬于它的范圍。對于它的主要原料是取之于自然界的硅酸鹽礦物(如粘土、長石、石英等),因此與玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工業,同屬于“硅酸鹽工業”的范疇。
玻璃:一種較為透明的固體物質,在熔融時形成連續網絡結構,冷卻過程中粘度逐漸增大并硬化而不結晶的硅酸鹽類非金屬材料。普通玻璃化學氧化物的組成(Na2O·CaO·6SiO2),主要成份是二氧化硅。廣泛應用于建筑物,用來隔風透光。
中國古代亦稱琉璃,是一種透明、強度及硬度頗高,不透氣的物料。玻璃在日常環境中呈化學惰性,亦不會與生物起作用,故此用途非常廣泛。玻璃一般不溶于酸(例外:氫氟酸與玻璃反應生成SiF4,從而導致玻璃的腐蝕);但溶於強堿,例如氫氧化銫。玻璃是一種非晶形過冷液體。融解的玻璃迅速冷卻,各分子因為沒有足夠時間形成晶體而形成玻璃。
水泥:粉狀水硬性無機膠凝材料。加水攪拌后成漿體,能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化,并能把砂、石等材料牢固地膠結在一起。水泥是重要的建筑材料,用水泥制成的砂漿或混凝土,堅固耐久,廣泛應用于土木建筑、水利、國防等工程。
水泥的生產工藝,以石灰石和粘土為主要原料,經破碎、配料、磨細制成生料,喂入水泥窯中煅燒成熟料,加入適量石膏(有時還摻加混合材料或外加劑)磨細而成。
無機非金屬材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質組成的材料。是除有機高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統稱。無機非金屬材料的提法是20世紀40年代以后,隨著現代科學技術的發展從傳統的硅酸鹽材料演變而來的。無機非金屬材料是與有機高分子材料和金屬材料并列的三大材料之一。
在晶體結構上,無機非金屬的晶體結構遠比金屬復雜,并且沒有自由的電子。具有比金屬鍵和純共價鍵更強的離子鍵和混合鍵。這種化學鍵所特有的高鍵能、高鍵強賦予這一大類材料以高熔點、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強度和良好的抗氧化性等基本屬性,以及寬廣的導電性、隔熱性、透光性及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性。
無機非金屬材料品種和名目極其繁多,用途各異,因此,還沒有一個統一而完善的分類方法。通常把它們分為普通的(傳統的)和先進的(新型的)無機非金屬材料兩大類。傳統的無機非金屬材料是工業和基本建設所必需的基礎材料。如水泥是一種重要的建筑材料;耐火材料與高溫技術,尤其與鋼鐵工業的發展關系密切;各種規格的平板玻璃、儀器玻璃和普通的光學玻璃以及日用陶瓷、衛生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和電瓷等與人們的生產、生活休戚相關。它們產量大,用途廣。其他產品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化鋁)、鑄石(輝綠巖、玄武巖等)、碳素材料、非金屬礦(石棉、云母、大理石等)也都屬于傳統的無機非金屬材料。新型無機非金屬材料是20世紀中期以后發展起來的,具有特殊性能和用途的材料。它們是現代新技術、新產業、傳統工業技術改造、現代國防和生物醫學所不可缺少的物質基礎。主要有先進陶瓷、非晶態材料、人工晶體、無機涂層、無機纖維等。
半導體:顧名思義:導電性能介于導體與絕緣體之間的材料,叫做半導體.
物質存在的形式多種多樣,固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導電性和導電導熱性差或不好的材料,如金剛石、人工晶體、琥珀、陶瓷等等,稱為絕緣體。而把導電、導熱都比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體。可以簡單的把介于導體和絕緣體之間的材料稱為半導體。與導體和絕緣體相比,半導體材料的發現是最晚的,直到20世紀30年代,當材料的提純技術改進以后,半導體的存在才真正被學術界認可。
太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。
太陽光照在半導體p-n結上,形成新的空穴-電子對,在p-n結電場的作用下,空穴由n區流向p區,電子由p區流向n區,接通電路后就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。
一、太陽能發電方式太陽能發電有兩種方式,一種是光-熱-電轉換方式,另一種是光-電直接轉換方式。
(1)光-熱-電轉換方式通過利用太陽輻射產生的熱能發電,一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質的蒸氣,再驅動汽輪機發電。前一個過程是光-熱轉換過程;后一個過程是熱-電轉換過程,與普通的火力發電一樣.太陽能熱發電的缺點是效率很低而成本很高,估計它的投資至少要比普通火電站貴5~10倍.一座1000MW的太陽能熱電站需要投資20~25億美元,平均1kW的投資為2000~2500美元。因此,目前只能小規模地應用于特殊的場合,而大規模利用在經濟上很不合算,還不能與普通的火電站或核電站相競爭。
(2)光-電直接轉換方式該方式是利用光電效應,將太陽輻射能直接轉換成電能,光-電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件,是一個半導體光電二極管,當太陽光照到光電二極管上時,光電二極管就會把太陽的光能變成電能,產生電流。當許多個電池串聯或并聯起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源,具有永久性、清潔性和靈活性三大優點.太陽能電池壽命長,只要太陽存在,太陽能電池就可以一次投資而長期使用;與火力發電、核能發電相比,太陽能電池不會引起環境污染;太陽能電池可以大中小并舉,大到百萬千瓦的中型電站,小到只供一戶用的太陽能電池組,這是其它電源無法比擬的
化肥:
用化學和(或)物理方法制成的含有一種或幾種農作物生長需要的營養元素的肥料。化學肥料的簡稱。只含有一種可標明含量的營養元素的化肥稱為單元肥料,如氮肥、磷肥、鉀肥以及次要常量元素肥料和微量元素肥料。含有氮、磷、鉀三種營養元素中的兩種或三種且可標明其含量的化肥,稱為復合肥料或混合肥料。化肥的有效組分在水中的溶解度通常是度量化肥有效性的標準。品位是化肥質量的主要指標,它是指化肥產品中有效營養元素或其氧化物的含量百分率,如:N、P2O5、K2O;CaO、MgO、S;B、Cu、Fe、Mn、Mo、Zn的百分含量。
作物營養元素和化肥分類
作物生長所需要的營養元素有16種。按作物生長需要量分兩大類:常量營養元素和微量營養元素。常量營養元素又分為三類:一類是碳、氫、氧,作物能直接從空氣和水中取得,這不屬于肥料的范圍;第二類氮、磷、鉀,稱主要常量營養元素,是化肥的主要內容;第三類鈣、鎂、硫,稱為次要常量營養元素(中國習稱中量營養元素),它們在一般土壤中不缺,所以不是重要的化肥內容。微量營養元素是硼、銅、鐵、錳、鉬、鋅、氯等,其中的氯在土壤中不缺,在化肥中通常不討論。
化肥一般是無機化合物,雖然尿素等是有機化合物,但習慣上,將化肥常稱作無機肥料;又由于生產化肥的原料多是天然礦物,所以化肥又稱礦物肥料。含有作物營養元素的天然有機廢物稱為有機肥料或天然肥料,這不屬于化肥范圍。凡只含一種可標明含量的營養元素的化肥稱為單元肥料,它們是氮肥、磷肥、鉀肥以及次要常量元素肥料(中國習稱中量元素肥料)和微量元素肥料。凡含有氮、磷、鉀三種營養元素中的兩種或三種且可標明其含量的化肥,稱為或混合肥料。
對作物有效性評價
化肥的有效組分在水中的溶解度通常是度量化肥有效性的標準。但化肥施入土壤后,其組分與土壤發生復雜的反應,有些化肥的組分在水中的溶解度不大,卻對作物有良好的效果,所以也可選用其他溶劑來度量化肥對作物的有效性。各國規定的溶劑種類和標準并不一致。多數氮肥和鉀肥易溶于水,它們的有效性主要以其在水中的溶解度來度量,只有例外。由于不少磷肥組分在水中的溶解度很小,因此磷肥除用在水中的溶解度外,還用中性枸櫞酸銨、堿性枸櫞酸銨、2%枸櫞酸或甲酸溶液來評價其有效性。但是,所有這些度量化肥有效性的評價方法和標準,只不過是在實驗室里模擬作物根系土壤條件的相對方法,化肥對作物的真實有效性,還需要通過農業肥效試驗結果來確定。
化肥的質量 各國政府一般都訂有化肥質量管理條例和產品標準,規定化肥的主要質量指標并且標志在包裝物上。品位是化肥質量的主要指標。它是指化肥產品中有效營養元素或其氧化物的含量百分率,如:N、PO、KO;CaO、MgO、S;B、Cu、Fe、Mn、Mo、Zn的百分含量。化肥質量的其他內容是它們的物理性質,包括流動性(與結塊、含濕量等有關的性質)均勻性(包括顆粒大小)和起塵性等。在化肥市場上,化肥的這些質量內容一般缺少定量的指標,而是用戶在使用中直接觀察到的。
農藥簡介:
為保障促進作物的成長,所施用的殺蟲、除草等藥物的統稱。
農業上用于防治病蟲以及調節植物生長、除草等藥劑。
根據防治對象,可分為殺蟲劑、殺菌劑、殺螨劑、殺線蟲劑、殺鼠劑、除草劑、脫葉劑、植物生長調節劑等。
根據原料來源可分為有機農藥、無機農藥、植物性農藥、微生物農藥。此外,還有昆蟲激素。
根據加工劑型可分為粉劑、可濕性粉劑、可溶性粉劑、乳劑、乳油、濃乳劑、乳膏、糊劑、膠體劑、熏煙劑、熏蒸劑、煙霧劑、油劑、顆粒劑、微粒劑等。
大多數是液體或固體,少數是氣體。
根據害蟲或病害的各類以及農藥本身物理性質的不同,采用不同的用法。如制成粉末撒布,制成水溶液、懸浮液、乳濁液噴射,或使成蒸氣或氣體熏蒸等。
綠色化學:
按照美國《綠色化學》(GreenChemistry)雜志的定義,綠色化學是指:在制造和應用化學產品時應有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑。
今天的綠色化學是指能夠保護環境的化學技術.它可通過使用自然能源,避免給環境造成負擔、避免排放有害物質.利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術的開發,并考慮節能、節省資源、減少廢棄物排放量
傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重,目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸~4億噸,給環境造成危害,并威脅著人類的生存。化學工業能否生產 出對環境無害的化學品?甚至開發出不產生廢物的工藝?有識之士提出了綠色化學的號召,并立即得到了全世界的積極響應。
綠色化學又稱環境友好化學、環境無害化學、清潔化學,是用化學的技術和方法去減少或消除有害物質的生產和使用。
綠色化學的核心是:
利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染。
按照綠色化學的原則、在理想的化工生產方式是:
反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。
綠色化學的主要特點是:
1.充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;
2.在無毒、無害的條件下進行反應,以減少向環境排放廢物;
3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納,實現“零排放”;
4.生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。
原子經濟性:
原子經濟性是綠色化學以及化學反應的一個專有名詞。
綠色化學的“原子經濟性”是指,在化學品合成過程中,合成方法和工藝應被設計成能把反應過程中所用的所有原材料盡可能多的轉化到最終產物中。
化學反應的“原子經濟性”(Atom economy)概念是綠色化學的核心內容之一,最早由美國斯坦福大學的B.M.Trost教授提出,他針對傳統上一般僅用經濟性來衡量化學工藝是否可行的做法,明確指出應該用一種新的標準來評估化學工藝過程,即選擇性和原子經濟性,原子經濟性考慮的是在化學反應中究竟有多少原料的原子進入到了產品之中,這一標準既要求盡可能地節約不可再生資源,又要求最大限度地減少廢棄物排放。理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百地轉變成產物,不產生副產物或廢物,實現廢物的“零排放”(Zero emission)。“原子經濟性”的概念目前也被普遍承認。B.M.Trost獲得1998年美國“總統綠色化學挑戰獎”的學術獎。
原子經濟反應是原子經濟性的現實體現。理想的原子經濟性的反應應該是原料分子中的原子百分之百地轉變成產物,不需要附加,或僅僅需要無損耗的促進劑,即催化劑,達到零排放(zero emission)。
如:A + B=C
原子經濟反應是最大限度利用資源、最大限度減少污染的必要條件,但不是充分條件。這是因為某些化學反應中:
1,反應平衡轉化率很低,反應物與產物分離困難,反應物難于循環使用;
2,生產目標產物的反應是原子經濟的,但反應物還能同時發生其他平行反應,生產不需要的副產物。
反應的原子經濟性、高轉化率、高選擇性是實現資源合理利用、避免污染缺一不可的。
化學反應的“原子經濟性”則是指在化學反應中究竟有多少原料的原子進入到產品之中。我們常用原子利用率來衡量化學過程的原子經濟性。在合成反應中,要減少廢物排放的關鍵是提高目標產物的選擇性和原子利用率,即化學反應中,到底有多少反應物的原子轉變到了目標產物中。
原子利用率的定義是目標產物的占反應物總量的百分比。即原子利用率=(預期產物的分子量/全部生成物的分子量總和)×100%
用原子利用率可以衡量在一個化學反應中,生產一定量目標產物到底會生成多少廢物。在化學反應中,一旦要利用的化學反應計量式被確定下來,則其最大原子利用率也就確定了。
一般狀況下,重排反應和加成反應的原子經濟性最高,為100%。其他類型反應院子經濟性則較低。
原子利用率達到100%的反應有兩個最大的特點:
1,最大限度地利用了反應原料,最大限度地節約了資源;
2,最大限度地減少了廢物排放(“零廢物排放”),因而最大限度地減少了環境污染,或者說從源頭上消除了由化學反應副產物引起的污染。
表面處理的概念:
在基體材料表面上人工形成一層與基體的機械、物理和化學性能不同的表層的工藝方法。表面處理的目的是滿足產品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。
對于金屬鑄件,我們比較常用的表面處理方法是,機械打磨,化學處理,表面熱處理,噴涂表面。
第五篇:化學實驗室設計要求
實驗室規劃設計
實驗室的建設,無論是新建、擴建、或是改建項目,它不單純是選購合理的儀器設備,還要綜合考慮實驗室的總體規劃、合理布局和平面設計,以及供電、供水、供氣、通風、空氣凈化、安全措施、環境保護等基礎設施和基本條件。因此實驗室的建設是一項復雜的系統工程,在現代實驗室里,先進的科學儀器和優越完善的實驗室是提升現代化科技水平,促進科研成果增長的必備條件。“以人為本,人與環境”己成為人們高度關注的課題。本著“安全、環保、實用、耐久、美觀、經濟、卓越、領先”,的規劃設計理念。規劃設計主要分為六個方面:平面設計系統、單臺結構功能設計系統、供排水設計系統、電控系統、特殊氣體配送系統、有害氣體輸出系統等六個方面。下面就按上述六方面依次講解。
二、化驗室設計要求
根據化驗任務需要,化驗室有貴重的精密儀器和各種化學藥品,其中包括易燃及腐蝕性藥品。另外,在操作過程中常產生有害的氣體或蒸氣。因此,對化驗室的房屋結構、環境、室內設施等有其特殊的要求,在籌建新化驗室或改建原有化驗室時都應考慮。
化驗室用房大致分為三類:精密儀器實驗室、化學分析實驗室、輔助室(辦公室、儲藏室、鋼瓶室等)。
化驗室要求遠離灰塵、煙霧、噪音和震動源的環境中,因此化驗室不應建在交通要道、鍋爐房、機房及生產車間近旁(車間化驗室除外)。為保持良好的氣象條件,一般應為南北方向。
1.精密儀器室
精密儀器室要求具有防火、防震、防電磁干擾、防噪音、防潮、防腐蝕、防塵、防有害氣體侵入的功能,室溫盡可能保持恒定。為保持一般儀器良好的使用性能,溫度應在15~30℃,有條件的最好控制在18~25℃。濕度在60%-70%,需要恒溫的儀器室可裝雙層門窗及空調裝臵。
儀器室可用水磨石地或防靜電地板,不推薦使用地毯,因地毯易積聚灰塵,還會產生靜電、大型精密儀器室的供電電壓應穩定,一般允許電壓波動范圍為±10%。必要時要配備附屬設備(如穩壓電源等)。為保證供電不間斷,可采用雙電源供電。應設計有專用地線,接地極電阻小于4Ω。
氣相色譜室及原子吸收分析室因要用到高壓鋼瓶,最好設在就近室為能建鋼瓶室(方向朝北)的位臵。放儀器用的實驗臺與墻距離500mm,以便于操作與維修,室內有有良好的通風,原子吸收儀器上方設局部排氣罩。
微型計算機和微機控制的精密儀器對供電電壓和頻率有一定要求。為防止電壓瞬變、瞬時停電、電壓不足等影響儀器動作,可根據需要選用不間斷電源(UPS)。
在設計專用的儀器分析室的同時,就近配套設計相應的化學處理室,這在保護儀器和加強管理上是非常必要的。
2.化學分析室
在化學分析室中進行樣品的化學處理和分析測定,工作中常使用一些小型的電器設備及各種化學試劑,如操作不慎也具有一定的危險性,針對這些使用特點,在化學分析室設計上應注意以下要求:
(1)建筑要求化驗室的建筑應耐火或用不易燃的材料建成,隔斷和頂棚也要考慮到防火性能。可采用水磨石地面,窗戶要能防塵,室內采光要好,門應向外開,大實驗室應設兩個出口,以利于發生意外時人員的撤離。
(2)供水和排水 供水要保證必須的水壓、水質、和水量以滿足儀器設備正常運行的需要,室內總閥門應設在易操作的顯著位臵,下水道應采用耐酸堿腐蝕的材料,地面應有地漏。
(3)通風設施由于化驗工作中常常會產生有毒或易燃的氣體,因此化驗室要有良好的通風條件,通風設施一般有3種:
① 全室通風采用排氣扇或通風豎井,換氣次數一般為5次/時。
② 局部排氣罩 一般安裝在大型儀器發生有害氣體部位的上方。在教學實驗室中產生有害氣體的上方,設臵 局部排氣罩以減少室內空氣的污染。
③ 通風柜 這是實驗室常用的一種局部排風設備。內有加熱源、水源、照明等裝臵。可采用防火防爆的金屬材料制作通風柜,內涂防腐涂料,通風管道要能耐酸堿氣體腐蝕。風機可安裝在頂層機房內,并應有減少震動和噪音的裝臵,排氣管應高于屋頂2m以上。一臺排風機連接一個通風柜較好,不同房間
共用一個風機和通風管道易發生交叉污染。通風柜在室內的正確位臵是放在空氣流動較小的地方,或采用較好的狹縫式通風柜。通風柜臺面高度800mm,寬750mm,柜內凈高1200-1500mm,操作口高度800mm,柜長1200-1800mm。條縫處風速0.3-0.5m/s視窗開啟高度為300-500mm。擋板后風道寬度等于縫寬2倍以上。
(4)煤氣與供電有條件的化驗室可安裝管道煤氣。化驗室的電源分照明用電和設備用電。照明最好采用熒光燈。設備用電中,24h運行的電器如冰箱單獨供電,其余電器設備均由總開關控制,烘箱、高溫爐等電熱設備應有專用插座、開關及熔斷器。在室內及走廊上安裝應急燈,備夜間突然停電時使用。
(5)實驗臺實驗臺主要由臺面、臺下的支架和器皿柜組成,為方便操作,臺上可設臵藥品架,臺的兩端可安裝水槽。
實驗臺面一般寬750mm,長根據房間尺寸,可為1500-3000mm,高可為800-850mm。臺面常用貼面理化板、實芯理化板、耐腐人造石或水磨石預制板等制成。理想的臺面應平整、不易碎裂、耐酸堿及溶劑腐蝕,耐熱,不易碰碎玻璃器皿等。
3.輔助用室
(1)藥品儲藏室由于很多化學試劑屬于易燃、易爆、有毒或腐蝕性物品,故不要購臵過多。儲藏室僅用于存放少量近期要用的化學藥品,且要符合危險品存放安全要求。要具有防明火、防潮濕、防高溫、防日光直射、防雷電的功能。藥品儲藏室房間應朝北、干燥、通風良好,頂棚應遮陽隔熱,門窗應堅固,窗應為高窗,門窗應設遮陽板。門應朝外開。易燃液體儲藏室室溫一般不許超過28℃,爆炸品不許超過30℃。少量危險品可用鐵板柜或水泥柜分類隔離貯存。室內設排氣降溫風扇,采用防爆型照明燈具。備有消防器材。可以符合上述條件的半地下室為藥品儲藏室。
(2)鋼瓶室易燃或助燃氣體鋼瓶要求安放在室外的鋼瓶室內,鋼瓶室要求遠離熱源、火源及可燃物倉庫。鋼瓶室要用非燃或難燃材料構造,墻壁用防爆墻,輕質頂蓋,門朝外開。要避免陽光照射,并有良好的通風條件。鋼瓶距明火熱源10m以上,室內設有直立穩固的鐵架用于放臵鋼瓶。
實驗室的建設,無論是新建、擴建、或是改建項目,它不單純是選購合理的儀器設備,還要綜合考慮實驗室的總體規劃、合理布局和平面設計,以及供電、供水、供氣、通風、空氣凈化、安全措施、環境保護等基礎設施和基本條件。因此實驗室的建設是一項復雜的系統工程,在現代實驗室里,先進的科學儀器和優越完善的實驗室是提升現代化科技水平,促進科研成果增長的必備條件。“以人為本,人與環境”己成為人們高度關注的課題。本著“安全、環保、實用、耐久、美觀、經濟、卓越、領先”,的規劃設計理念。規劃設計主要分為六個方面:平面設計系統、單臺結構功能設計系統、供排水設計系統、電控系統、特殊氣體配送系統、有害氣體輸出系統等六個方面。下面就按上述六方面依次講解。
一、平面設計系統
平面設計我們主要考慮以下幾個方面的因素:
1、疏散、撤離、逃生、順暢、無阻,安全通道;一般實驗室門主要向里開,但如設臵有爆炸危險的房間,房門應朝外開,房門材質最好選擇壓力玻璃。
2、人體學(前后左右工作空間),完美的設備與科技工作者操作空間范圍的協調搭配體現了科學化、人性化的規劃設計。
在做平面設計的時候,首先要考慮的因素是就是“安全”,實驗室是最易發生爆炸、火災、毒氣泄露等的場所。我們在做平面設計的時候,應盡量地要保持實驗室的通風流暢、逃生通道暢通。根據國際人體工程學的標準。我們做如下的劃分以供參照:(祥見下圖)
實驗臺與實驗臺通道劃分標準(通道間隔用L表示)
L>500mm時,一邊可站人操作;
L>800mm時,一邊可坐人操作;
L>1200mm時,一邊可坐人,一邊可站人,中間不可過人;
L>1500mm時,兩邊可坐人,中間可過人;
L>1800mm時,兩邊可坐人,中間可過人可過儀器
天平臺、儀器臺不宜離墻太近,離墻400mm為宜。為了在工作發生危險時易于疏散,實驗臺間的過道應全部通向走廊。另:實驗室建筑層高宜為3.7米-4.0米為宜,凈高宜為2.7米-2.8米,有潔凈度、壓力梯度、恒溫恒濕等特殊要求的實驗室凈高宜為2.5米-2.7米(不包括吊頂);實驗室走廊凈寬宜為
2.5米-3.0米.普通實驗室雙門寬以1.1米-1.5米(不對稱對開門)為宜,單門寬以0.8米-0.9米為宜。
3、專業學科功能。實驗室通常按物理學,無機化學,有機合成化學,生物學來分類。根據實驗室內容、用途和規模的不同又各有自己的特點,比如基礎教學實驗室,按學科專業分,多為較簡單的教學實驗對水電氣風等要求較低,而科研機構對實驗室通風、供排水、電控及潔凈都要求較高,但實驗室設計的基本原則都是具有共同性的,以有機化學為例,主要由化學基本實驗室、儀器分析實驗室、潔凈實驗室、電子計算機室、研究室、輔助實驗室、服務供應室等組成。
化學基本實驗室,主要是進行容量分析、離子測定、氧化還原等實驗,一般設計的裝備有:實驗臺與洗滌臺;通風柜及管道修檢井;帶試劑架的實驗臺及輔助工作臺,需考慮設在實驗室內的研究空間或電腦臺,藥品柜、器皿柜、落地安臵的儀器設備、急救器等。
儀器分析實驗室,主要設臵各種大型精密分析儀器,同時也包括普通小型分析儀等,一般設計的裝備有:儀器臺、實驗臺、通風柜、天平臺、電腦臺、氣瓶柜、洗滌臺、器皿柜、藥品柜、急救器、萬向排氣罩、原子吸收罩等。以下列出各類儀器分析實驗室的要求,以供參考。
各類儀器分析實驗室要求:
氣相色譜分析室主要是對容易轉化為氣態而不分解的液態有機化合物及氣態樣品的分析。儀器設備主要有氣相色譜儀,具有計算機控制系統及數據處理系統,自動化程度很高,對有機化合物具有高效的分離能力,所用載氣主要有:H2、N2、Ar、He、CO2等。但對高沸點化合物,難揮發的及熱不穩定的化合物、離子化合物、高聚物的分離卻無能為力。要求局部排風及避免陽光直射在儀器上,避免影響電路系統正常工作的電場及磁場存在,一般設計:儀器臺(應離墻以便儀器維修)、萬向排氣罩、電腦臺(一般在儀器臺旁配臵)、邊臺、洗滌臺、試劑柜等
液相色譜分析室主要體現在高效率分離,對復雜的有機化合物分離制取純凈化合物,定量分析和定性分析,儀器設備主要有:高效液相色譜儀,適宜于高沸點化合物、難揮發化合物、熱不穩定化合物、離子化合物、高聚物等,彌補氣相色譜儀的不足。環境和實驗室基礎裝備設計要求與氣相色諳室相近。質譜分析室主要是對純有機物的定性分析,實現對有機化合物的分子量、分子式、分子結構的測定,分析樣品可以是氣體、液體、固體,主要設備有質譜儀、氣-質聯用儀。質譜儀是利用電磁學的原理,使物質的離子按照基特征的質荷比(即質量m與電荷e之比—m/e)來進行分離并進行質譜分析的儀器,缺點是對復雜有機混合物的分離無能為力。氣相色譜分離效率高,定量分析簡便的特點,結合質譜儀靈敏度高,定性分析能力強的特點,兩種儀器聯用為氣-質聯用儀。可以取長補短,提高分析質量和效率。質譜儀可能有汞蒸汽逸出,要考慮局部排風。
光譜分析室主要是根據物質對光具有吸收、散射的物理特征及發射光的物理特性,在分析化學領域建立化學分析。主要的儀器是原子發射光譜儀、原子吸收光譜儀,分光光度計、原子熒光光譜儀、熒光分光光度計、X射線熒光儀、紅外光光譜儀、電感耦合等離子體(LCP)光譜儀、拉曼光譜儀等。實驗室應盡量遠離化學實驗室、以防止酸、堿、腐蝕性氣體等對儀器的損害,遠離輻射源;室內應有防塵、防震、防潮等措施。儀器臺與窗、墻之間要有一定距離,便于對儀器的調試和檢修。應設計局部排風。使用原子吸收罩排風較為適宜。
以上實驗室,根據實際需要可設臵樣品處理室,一般有洗滌臺、實驗臺、通風柜等設備,同化學實驗室類似。
潔凈實驗室主要是通過人為的手段,應用潔凈技術實現控制室內空氣中塵埃、含菌濃度、溫濕度與壓力、以達到所要求的潔凈度、溫濕度和氣流速度等環境參數。空氣潔凈度是指潔凈空氣環境中空氣含塵量程度,空氣潔凈度的級別以含塵濃度劃分。潔凈度是指每升空氣中所含粒徑≥0.5um的塵粒的總顆粒。我國空氣潔凈等級標準分為:100級、1000級、10000級、100000級。國際標準則劃分為:1級、2級、3級、4級、5級。
潔凈室
潔凈室一般實施兩級隔離,一級隔離通過生物安全柜、負壓隔離器、正壓防護服、手套、眼罩等實現;二級隔離通過實驗室的建筑、空調凈化和電氣控制系統來實現。但由于凈化空調需要風量小為了安全起見,風量都按大的估算,一般都要超過規范規定,物別是百級以上,冷熱負荷在要求不是很嚴格的情況可能估算,現在專門有凈化空調機組,可以直接利用。二級~四級生物安全實驗室應實施兩級隔離。一般實驗室裝備有:超凈工作臺、生物安全柜、邊臺或不銹鋼操作臺、洗滌臺等。
以PRC實驗室為例(PCR即聚合酶鏈式反應),是分子生物學研究和實驗的常規方法,也是生物學、醫學臨床等領域廣泛應用的實驗技術。其特點是能將微量的DNA大幅增加,實驗室通常分為四個區域,即:試劑儲存和準備區、標本制備區、擴增反應混合物配制和擴增區、擴增產物分析區(如使用全自動分析儀,區域可適當合并)。進入各個區域必須嚴格按照單一方向進行,不同的工作區域使用不同的工作服(例如不同的顏色)。工作人員離開時,不得將工作服帶出。
試劑儲存和準備室(標本制備區),儀器主要配臵有:冷凍離心機、生物安全柜、冰箱、可移動紫外燈、全自動力核酸蛋白純化儀、專用工作服和工作鞋等。擴增反應混合物配制和擴增區配臵有:冰箱、高速離心機、超凈工作臺、PCR儀(要求負壓狀態)、可移動紫外燈、微量加樣器、核酸擴增儀等。擴增產物分析區主要配臵有:移液器、振蕩器、超凈工作臺、毛細管電泳儀、冰箱、離心機、微量加樣器、可移動紫外燈等。PCR
電子計算機室和研究室,電子計算機與我們的生活最為密切,主要考慮空調散熱、電源電壓等問題。配臵的裝備主要是帶鍵盤儀器臺。研究所主要是供研究人員辦公的地方,對我們實驗室裝備要求較低,在此不多作講解。
輔助實驗室:主要有天平室、高溫室、純水室、氣瓶室、貯藏室、溶液配制室、暗室等。天平室,分析天平是化學實驗室必備的常用儀器,高精度天平對環境有一定要求,主要是氣流和風速的影響,天平室應靠近化學實驗室,以方便使用,但不宜與高溫室和有較強電磁干擾的房間相鄰。高精度微量天平宜設在底層。天平室內不得設臵洗滌臺或任何管道穿過窒內,以免管道滲漏影響天平的維護和使用。高溫室,高溫爐和恒溫箱是常備設備,一般放臵在高溫工作臺上,但特大型的恒溫箱須落地安臵為宜,高溫爐秘恒溫箱須分開放臵。純水室,主要是設計的實驗裝備有;邊臺和洗滌臺。現代實驗室多使用去離子水、水量大且能保證水質。地面需設地漏。氣瓶室,實驗室用氣除不燃氣體(氮氣、二氧化碳)、惰性氣體(氬氣、氦氣等)外,其他氣體具有高壓、劇毒、氧化分解、爆炸等危險性氣體,例如易燃氣體氫氣、一氧化碳;劇毒氣體為氟氣、氯氣;助燃氣體為氧氣等,這些氣體不得進行實驗室。可以通過管子接到各實驗室內。溶液配制室,用于配制各種標準溶液和不同濃度的溶液。在允許的條件下,可由兩個房間組成,其一設有天平臺。另一間作配制試劑和存放試劑之用,一般應配臵:通風柜、實驗臺、試劑柜。
服務供應部分,為基本實驗室和輔助實驗室服務的場所,如高壓鍋室和水電氣輔助室等。我們只需稍作了解。
4、實驗室工作人員總人數;
5、儀器設備布局;
6、工作程序、流程專業設計;
第一部分為平面設計,甲方使用方先拿出最根本的功能要求、分布方案,我們給出初步方案。因為傳統實驗室建筑設計按國家建筑標準,僅是以外型和室內結構為主,并非以實驗室功能為主,建筑設計與功能設計脫節。
第二部分為單臺功能,單臺結構設計,應逐項、逐件、逐層,從整棟大樓、分層、分房間、分單件設計確定,全面細分確認;
第三部分,全部確認后,進入招標程序,然后中標方與甲方配合,裝修和凈化工程先行,交工驗收后實驗室基礎配套將進入責任明確階段,承擔責任,全部完工時集中同時驗收,基礎裝備部分為產品測試標準,測試與前兩項工程不同,有很大區別不可等同對待。
7、凈化室地面、墻壁通風流暢,防止死角,室內四角盡量空閑,易打理,簡潔。
二、單臺結構功能設計系統
不同專業采用不同實驗室專用基礎配套裝備,系列產品共分五大部分:A、實驗臺部分;B、儀器臺部分;C、功能柜部分;D、儀器設備部分;E、輸出系統部分;
A、實驗臺部分
1、實驗臺的分類:
①實驗臺按實驗室的功能劃分為:物理實驗臺(主要用于電子、電工、物理實驗);化學實驗臺(主要用于有機、無機化學實驗);生物實驗臺(主要用于凈化無菌實驗,如簡易解剖臺、不銹鋼操作臺等); ②按結構劃款式分為:鋼木結構(由鋼制支撐架、箱體、臺面、試劑架、連接件、輔件組成);鋁木結構:(由鋁制支撐架、箱體、臺面、試劑架、連接件、輔件組成);全鋼(箱體、鋼支架、臺面、試劑架、連接件、輔件組成)。
③按用途可分為:中央實驗臺、邊臺實驗臺、洗滌實驗臺、試劑架,實驗柜、實驗凳。
2、實驗柜的分類:
按材質可分為:鋁木實驗柜、全鋼制實驗柜。
3、臺面的分類
在整個實驗室基礎裝備銷售中,臺面占總報價1/3的份額,臺面的作用可見一斑。
①按實驗臺的功能作用可分為:
化學實驗臺面:防強酸、強堿、耐高溫;耐98%的濃硫酸;如實芯理化板。
物理實驗臺面:防靜電、耐溫、抗滑、穩定強;耐28%的硫酸,表面材質為防火板。
生物實驗臺面:防水、防止細菌密度強;表面材質為不銹鋼板。
②按照臺面材質可分為理化板、環氧樹脂板、大理石板和陶瓷板。
理化板(威盛亞)不能直接接觸光焰,對65%硝酸、鉻酸、氫氟酸有輕微疵點,對98%硫酸有疵點; 環氧樹脂是高分子材料,耐高溫(380℃),具有優良的抗化學腐蝕性能,可修復及復原;
大理石一般用于高溫臺、天平臺等,耐高溫,但運輸過程中較容易損壞;
陶瓷價格比較昂貴,在國內用得比較少。其耐高溫和抗腐蝕性能極其優秀。
B、儀器臺部分
承重性、穩定性、抗外干擾、電控要求很高,氣體配送嚴格、安全、可靠、方便、易管理;承重:500Kg以上。主要用于儀器分析實驗室,如光譜、色譜、原子分析實驗室等。
實驗柜部分是前兩部分服務、儲存,重要功能部分涉及安全、環保問題;有鋁木和全鋼之分;試劑、藥品、揮發性藥品、劇毒品、氣瓶等儲存功能基本分以下幾種:
1、一般性能藥品柜;
2、揮發性藥品儲存柜;
3、氣瓶柜;
4、文件柜(資料柜);
5、更衣柜;
6、標本柜;
7、器皿柜;
C、儀器設備部分:
1、通風柜;
2、生物安全柜;
3、超凈工作臺;
4、劇毒品安全儲存柜;
7、解剖臺;
8、取材臺;
D、有害氣體輸出部分。在后面章節將會詳細說明,這里就作不重復。
三、供排水設計系統
供排水設計系統主要是為前期實驗室建筑設計服務。必須在裝修開始前完成實驗臺柜方案的確定,并出具供排水定位圖。
四、電控系統
實驗室供電系統也是實驗室最基本的條件之一。電源插座有:10A、16A。電源插座應遠離水盆和煤氣、氫氣等噴嘴口,并不影響實驗臺儀器的放臵和操作位臵。線盒采用鋼線槽(主要用于試劑架、邊臺和中央臺臺面上。電線線徑應充分考慮實驗的當前需要和擴容。必須在裝修開始前完成實驗臺柜方案的確定,并出具電位圖。
五、特殊氣體配送系統
實驗室用氣主要有不燃氣體(氮氣、二氧化碳)、惰性氣體(氬氣、氦氣等)、易燃氣體(氫氣、一氧化碳);劇毒氣體(氟氣、氯氣);助燃氣體(氧氣)組成。除不燃氣體、惰性氣體外其它氣體不得進入實驗室。可以通過輸氣管接到各實驗室內。一般氣相室配臵氦氣(He)、氮氣(N2)。氣質聯用室
配臵了氮氣、氫氣、氧氣。氫氣管線上的連接管件都要連接后焊接,嚴禁有泄漏的可能。所有的管線在安裝完畢后一定要做氣密性實驗,并在使用前要先除油。由于管道細小,管間距小,安裝過程中可依據現場情況進行調整,保證間距不小于45mm,氣瓶裝瓶時,易燃易爆與惰性氣體同柜,杜絕兩種易燃氣體同裝一柜。
六、有害氣體輸出系統
實驗室內往往存在許多不利于人體健康的化學物質污染源,特別是有害氣體,將其排除非常重要。但與此同時,能源往往會被大量的消耗,因而實驗室的通風控制系統的要求漸高,實驗室的最新觀念就是將整個實驗室當作是一臺排煙柜,如何有效的控制各種進排氣,達到既安全又經濟的效果是至關重要的。實驗室常用排風設備主要有:通風柜、原子吸收罩、萬向排氣罩、吸頂式排氣罩、臺上式排氣罩等。其中通風柜最為常見。