通风柜是实验室设备中必不可少的一种。在实验室中起到排风、换气的功效,选择合适的通风柜对实验室工作人员的身体健康尤为重要。
通风柜的材质有多种可选择,常见的就有全钢、PP结构、不锈钢、玻璃钢等。其台面材质主要有实芯理化板、陶瓷、环氧树脂板等。
通风柜的功能中最主要的是排气功能,在化学实验室中,实验操作时产生各种有害气体,为了保护使用者的安全,防止实验中的污染物质向实验室扩散,都会使用通风柜。
也就是说通风柜必须要有较高的安全性和可操作性,这就要求通风柜应具有如下功能:
1.释放功能
应具备将通风柜内部产生的有害气体用吸收柜外气体的方式,使其稀释后排除室外的机构。
2.不倒流功能
应具有在通风柜内部由排风机产生的气流将有害气体从通风柜内部不反向流进室内的功能。为确保这一功能的实现,一台通风柜与一台通风机用单一管道连接是最好的方法。不能用单一管道连接的,也只限于同层同一房间的可并连,通风机尽可能安装在管道的末端。
3.隔离功能
在通风柜前面应用不滑动的玻璃视窗将通风柜内外进行分隔。
4.补充功能
应具有在排出有害气体时,从通风柜外吸入空气的通道或替代装置。
5.控制风速功能
(1)为防止通风柜内有害气体逸出,需要有一定的吸入速度。决定通风柜进风的吸入速度的要素有:实验内容产生的热量及与换气次数的关系。其中主要的是实验内容和有害物的性质。通常情况下,一般无毒的污染物为0.25-0.38m/s,有毒或有危险的有害物为0.4-0.5m/s,剧毒或有少量放射性为0.5-0.6m/s,气状物为0.5m/s,粒状物为1m/s。
(2)为了确保这样的风速,排风机应有必要的静压,即空气通过通风管道时的摩擦阻力。确定风速时还必须注意噪音问题,通过空气在管道内流动时以7-10m为限,超过10m将产生噪音,通常实验室的(室内背景噪声级)噪声限制值为70dBA,增加管道截面会降低风速,也就降低噪音。考虑到管道的经费和施工问题,必须慎重选择管道及排风机的功率。
6.耐热及耐酸碱腐蚀功能
玻璃钢是一种纤维增强塑料,俗称“玻璃钢”。它是由玻璃纤维与不饱和聚酯树脂复合而成的材料。这种材料决定了玻璃钢通风柜的核心特性:卓越的耐腐蚀性、重量轻、强度高且成本相对较低。
基于这些特性,玻璃钢通风柜最适合应用于处理强酸 等腐蚀性化学品的环境。
玻璃钢通风柜主要应用的实验室类型:
1. 化学实验室
这是玻璃钢通风柜最经典、最广泛的应用领域。几乎所有涉及无机酸(如盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸)操作的化学实验室都会优先考虑它。
大学教学实验室:学生实验经常使用大量酸、碱进行滴定、萃取、消解等操作。玻璃钢通风柜成本效益高,耐学生实验中常见的酸溅洒和腐蚀。
工业质检实验室(QC Lab):例如在化工、冶金、电子行业,需要对原材料或产品进行成分分析,常涉及用强酸溶解样品(消解/消化过程)。
法医和公安实验室:在处理某些物证时,可能会用到强酸、强碱或有机溶剂。
2. 环境监测与分析实验室
这类实验室的核心工作之一是分析水样、土壤、固体废弃物中的重金属和各类离子含量。样品前处理过程极度依赖强酸。
应用场景:使用王水、硝酸、盐酸、氢氟酸等对样品进行微波消解或电热板加热消解。这些酸雾对金属部件腐蚀性极强,玻璃钢材质完美应对。
典型用户:环境监测站、第三方检测机构、污水处理厂的分析实验室。
3. 食品与农产品检测实验室
同样,为了检测食品、粮食中的农药残留、重金属(如铅、砷、镉、汞)含量,需要用到强酸进行湿法消解或微波消解。
应用场景:使用硝酸、高氯酸、硫酸等混合酸对样品进行前处理。玻璃钢通风柜能提供安全的操作环境。
4. 冶金与材料实验室
分析金属成分、矿石品位等,需要用到各种强酸来溶解金属样品。
应用场景:用盐酸溶解铁合金,用硝酸溶解铜合金,用氢氟酸处理硅酸盐样品等。
5. 生物实验室(部分特定区域)
虽然生物安全柜和细胞培养工作台是生物实验室的主流,但在一些辅助区域仍会用到通风柜。
应用场景:洗涤间:用于清洗玻璃器皿,经常会用到强酸(如铬酸洗液)、强碱(氢氧化钠)浸泡器皿。玻璃钢通风柜是这些区域的理想选择。样品前处理间:处理一些需要酸消解的生物样品。
玻璃钢通风柜
玻璃钢通风柜的优缺点总结:
优点(也是其应用领域的决定因素):
●极强的耐化学腐蚀性:尤其对无机酸、甲醛、氧化性酸有极好的抵抗力。
●整体无缝结构:内部通常采用整体模压成型,无接缝,不易残留化学品,易于清洁。
●重量轻:便于运输和安装,对楼板承重压力小。
●成本较低:相比于全不锈钢(特别是316L不锈钢)或PP(聚丙烯)通风柜,初始采购成本通常更有优势。
缺点与限制(决定了它不能用于哪些实验室):
●耐高温性较差:玻璃钢的耐热温度通常在140°C - 160°C左右,远低于不锈钢。因此不适合在柜内进行高温灰化、大量使用明火或需要长时间高温加热的实验。靠近热源的位置可能变形或烧焦。
●耐溶剂性一般:对某些有机溶剂(如酮类、酯类、卤代烃)的耐受性不如聚丙烯(PP)通风柜。如果实验以大量有机溶剂为主,PP柜可能是更好选择。
●机械强度:虽然强度高,但表面硬度不如不锈钢,容易被尖锐物体划伤。
玻璃钢通风柜是强酸环境的“专家”,它最适合应用于频繁使用无机强酸进行湿法消解、加热、混合等操作的实验室。
当您的实验主要内容涉及盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸等时,选择玻璃钢通风柜是一个经济且可靠的选择。