詳情內(nèi)容
哈爾濱化學(xué)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備
1．化工過程設(shè)備及其附件
過程設(shè)備是用于準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、輔助實(shí)驗(yàn)的一類的器材。主要是反應(yīng)設(shè)備以及條件設(shè)備。 化工過程設(shè)備以及其附件所研究的內(nèi)容，主要包括了各種物理過程的原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作以及其特性以及設(shè)備的工藝路線等內(nèi)容。
構(gòu)成多種化工產(chǎn)品生產(chǎn)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(fā)、萃取、結(jié)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(shù)，所需的各種高新化學(xué)反應(yīng)手段，也屬于過程設(shè)備。超聲波、次聲波、沖擊波、微波、紫外線、γ射線、電磁場(chǎng)、超高溫、深冷、高壓、高真空、超臨界、等離子、變壓吸附等構(gòu)成了化學(xué)應(yīng)用中的物理過程。
如為了使化學(xué)合成選擇性好、產(chǎn)率高、原子利用率高、反應(yīng)速度快、反應(yīng)條件溫和等新的手段：聲化學(xué)合成、微波電介質(zhì)熱效應(yīng)的合成、電化學(xué)合成、等離子體的化學(xué)合成、力化學(xué)固相合成、沖擊波化學(xué)合成、手性合成、利用太陽能來進(jìn)行化學(xué)合成、超臨界狀態(tài)下的化學(xué)合成、室溫以及低熱溫度下化學(xué)合成及光化學(xué)合成等。以及各種生物反應(yīng)器：包括發(fā)酵工程、酶工程、基因工程以及細(xì)胞工程等。
采用高新分離手段使產(chǎn)品的純度提高，分離越徹底，向環(huán)境的排放物越少，副產(chǎn)物處理更方便；高分離技術(shù)使產(chǎn)品收率提高。
制備、加工及其它技術(shù)：納米技術(shù)、復(fù)合材料技術(shù)、高聚物改性技術(shù)、精細(xì)加工技術(shù)、材料成型技術(shù)、化工模擬技術(shù)、復(fù)配技術(shù)、計(jì)算機(jī)化工應(yīng)用技術(shù)、超高溫低溫技術(shù)和高真空超高壓技術(shù)等。
新型環(huán)保和能源技術(shù)的燃料電池發(fā)電技術(shù)、超臨界水氧化、貯能技術(shù)、熱泵技術(shù)、熱管技術(shù)、催化燃燒技新術(shù)、再備生資源的利用技術(shù)、潔凈煤技術(shù)、熱化學(xué)循環(huán)、固體廢物的回收技術(shù)等。 多功能化工設(shè)備將會(huì)在一個(gè)設(shè)中實(shí)現(xiàn)不同功能，達(dá)到高選擇、高轉(zhuǎn)化率、節(jié)能以及減少污染的目的。
實(shí)驗(yàn)室過程設(shè)備，種類繁雜，我國(guó)一直都沒有規(guī)范明確的分類，無論是制定采購(gòu)得計(jì)劃，還是制定銷售的計(jì)劃，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，經(jīng)常導(dǎo)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(fèi)。
生產(chǎn)廠商所制定的名稱不統(tǒng)一，規(guī)格型號(hào)的劃分各自為政，同樣一種商品，技術(shù)指標(biāo)或者質(zhì)量指標(biāo)相同，但名稱、型號(hào)各異的現(xiàn)象比比皆是，給魚目混珠，以次充好，優(yōu)劣難辨創(chuàng)造了條件。
目前我國(guó)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，國(guó)產(chǎn)設(shè)備一般不存在技術(shù)上的問題，使用功能區(qū)別也不大，但是由于生產(chǎn)廠商對(duì)產(chǎn)品定位的不同認(rèn)識(shí)，主要差異為產(chǎn)品的制作材料以及外觀造型。進(jìn)口的實(shí)驗(yàn)設(shè)備價(jià)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(guī)則要按照中等質(zhì)量來考慮，參考價(jià)格就是所選型號(hào)的生產(chǎn)商產(chǎn)品的報(bào)價(jià)。
系統(tǒng)地按照化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，來給出一個(gè)科學(xué)的分類，將很大程度地提高行業(yè)素質(zhì)，使得原來雜亂無章的實(shí)驗(yàn)用品變得清晰和合理。
按照單元操作所遵循的的基本規(guī)律，化工過程設(shè)備及其附件分為八節(jié)內(nèi)容來講述，包括反應(yīng)容器、存儲(chǔ)容器、傳熱過程、傳質(zhì)過程、機(jī)械過程、流體動(dòng)力過程、熱力過程、物理?xiàng)l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(fù)雜或特殊的儀器，通過測(cè)量表征物質(zhì)的某些物理的或者化學(xué)的性質(zhì)參數(shù)及其變化規(guī)律來確定物質(zhì)的化學(xué)組成、狀態(tài)以及結(jié)構(gòu)和某些物理特性的的方法。物質(zhì)分析包括了定性分析、定量分析、結(jié)構(gòu)分析以及某些物理特性的分析。
分析儀器是用來將被測(cè)組分的濃度變化或物理性質(zhì)變化轉(zhuǎn)變成某種電性能（如電阻、電導(dǎo)、電位、電容、電流等）的測(cè)試儀器。共有兩類：
（1）利用對(duì)被測(cè)物質(zhì)所要求具備的物理特性進(jìn)行合格測(cè)試的一類儀器，物理性質(zhì)的測(cè)定控制儀器。如測(cè)控儀表，測(cè)量?jī)x器，光學(xué)儀器。
（2）利用化學(xué)物質(zhì)的某一特有的物理或者化學(xué)特性，從而對(duì)其進(jìn)行確定分析的一類儀器，測(cè)試儀器。熱分析、電化學(xué)儀器，波譜分析，色譜分離，元素分析儀器。
不同物質(zhì)在各種物理以及化學(xué)性質(zhì)上都存在質(zhì)的和量的差異，顏色、氣味、導(dǎo)熱系數(shù)、吸收光能的波長(zhǎng)以及磁性的不同等，分析儀器正是利用這些特點(diǎn)來完成定性分析以及結(jié)構(gòu)分析的。不過，大多數(shù)物質(zhì)在各種物理以及化學(xué)特性上往往沒有質(zhì)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(jìn)行定性的分析，首先必須充分地認(rèn)識(shí)等待分析物質(zhì)，及與其共存的其它物質(zhì)的各種物理和化學(xué)特性，以它們質(zhì)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(jù)。
使用分析儀器進(jìn)行定量分析，是以物質(zhì)存在量與轉(zhuǎn)換成的某種物理量(如電量、熱量等)之間具有一定函數(shù)關(guān)系做為依據(jù)的。例如紅外分光光度計(jì)是根據(jù)待測(cè)物吸收特定波長(zhǎng)的輻射能的不同，將所吸收的輻射能轉(zhuǎn)換成為熱能，或者進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成電量，通過對(duì)于電量的測(cè)量就可以確定待測(cè)物質(zhì)的存在量。
分析儀器一般都由取樣系統(tǒng)、樣品調(diào)節(jié)系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、信號(hào)處理以及顯示系統(tǒng)、條件補(bǔ)償系統(tǒng)、電源等幾部分來組成。
取樣系統(tǒng)的任務(wù)是將一定量的、能真實(shí)代表待分析對(duì)象的樣品取出，并送入各個(gè)測(cè)量環(huán)節(jié)。取樣系統(tǒng)可包括：能耐各種介質(zhì)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?qū)Ψ治鲇懈蓴_的雜質(zhì)的一系列過濾器和反應(yīng)器等。
樣品調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)于取得的樣品流進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚蛊鋲毫?、溫度以及流量等參?shù)符合分離系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)的要求。因此，它可能包括壓力、溫度以及流量等參數(shù)的比較簡(jiǎn)易的調(diào)節(jié)裝置。 在大型分析儀器之中，為了實(shí)現(xiàn)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(cè)的辦法，即利用物理或者化學(xué)主法分離，分析樣品中各種組分。例如，色譜儀中色譜柱、質(zhì)譜儀中的質(zhì)量分析器等就是最典型的分離系統(tǒng)。
檢測(cè)系統(tǒng)則是分析儀器的核心，它將各種成分量、結(jié)構(gòu)量和物性量轉(zhuǎn)換成易于測(cè)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(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電量，一般須經(jīng)過中間轉(zhuǎn)換，如先轉(zhuǎn)換成溫度、壓力或光通量等，而后再轉(zhuǎn)換為電量。由成分量或結(jié)構(gòu)量的變化所引起的轉(zhuǎn)換量的變化十分微小，如轉(zhuǎn)換為溫度時(shí)可低達(dá)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(cè)器結(jié)構(gòu)往往比較復(fù)雜，對(duì)工藝、材料的要求也較高。
信號(hào)處理以及顯示系統(tǒng)的任務(wù)是將檢測(cè)器的輸出信號(hào)加以處理、顯示。分析儀器往往對(duì)被測(cè)對(duì)象的介質(zhì)條件和環(huán)境條件，如環(huán)境氣氛、溫度、壓力以及電源參數(shù)等十分敏感。為了保證精確度，對(duì)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(nèi)部往往設(shè)計(jì)有對(duì)各種條件波動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难b置，以消除或者降低條件波動(dòng)對(duì)測(cè)量造成的影響。
3、實(shí)驗(yàn)材料
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行某項(xiàng)化學(xué)過程或者過程分析，為更加有效地使過程設(shè)備以及過程分析發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，或操作方便，需要一些輔助材料來支持。這些對(duì)設(shè)備或儀器起輔助或者支持的材料被稱為實(shí)驗(yàn)材料。實(shí)驗(yàn)材料雖然雜亂甚至微不足道，但卻是順利完成實(shí)驗(yàn)極其重要的組成部分，實(shí)驗(yàn)材料包括臺(tái)架夾鉗、專用。
