LAB4YOU.RU
LAB4YOU.RU
Лабораторное оборудование и приборы
Лабораторное оборудование — это широкий перечень инструментов, приборов и аппаратов, используемых в лабораторной практике для проведения исследований и испытаний, качественных и количественных анализов, в процессе отбора образцов и пробоподготовки. Это общее название для многих тысяч инструментов ежедневно применяемых в различных видах лабораторий.
Классификация лабораторного оборудования
Условно лабораторное оборудование можно разделить на основные категории:
аналитическое оборудование
общелабораторное оборудование
специализированное оборудование
Данное деление не является обязательным и не прописано в каких-либо нормативных документах. Оно используется для удобства ориентирования в многообразии позиций и подбора оборудования под конкретные задачи.
Однако, существует деление, прописанное в Приказе Минэкономразвития России от 30 мая 2014 г. № 326 об утверждении критериев аккредитации. Согласно данному документу, оборудование, используемое в аккредитованной лаборатории, делится на:
средства измерения (СИ)
испытательное оборудование (ИО)
вспомогательное оборудование (ВО)
Стоит отметить, что к средствам измерения относится не только оборудование (механизм), но и любое другое техническое средство, с помощью которого физическая величина может быть не только обнаружена, но и измерена. Например, к средствам измерения относится мерная лабораторная посуда, такая как пипетки, мерные колбы или цилиндры. Любое средство измерения обладает нормированными метрологическими характеристиками и внесено в специальный реестр СИ. Ознакомиться с реестром, в котором отражены реестровый номер, наименование СИ, информация об изготовителе, статусе действия и другая полезная информация, можно на официальном сайте перейдя по ссылке.
Чем отличается испытательное от вспомогательного оборудования
Очень часто, даже работники лабораторий, путают испытательное и вспомогательное оборудование. На самом деле, деление довольно простое: к испытательному оборудованию относятся приборы и устройства для воспроизведения тех или иных условиях испытаний: например, температуры, влажности, давления, механических нагрузок. К вспомогательному оборудования, в принципе, относится все остальное оборудование, задействованное на различных стадиях проведения лабораторного анализа, но чьи технические параметры не так существенны в плане влияния на метрологическую составляющую методики в целом. Немного запутанно, но если сократить, то испытательное – устройства, от которых зависит результат эксперимента вспомогательное – от которого не зависит. В аккредитованной лаборатории все испытательное оборудование, задействованное в реализации методик, должно быть аттестовано. Вспомогательное оборудование аттетовывать не нужно.
В состав испытательного оборудования могут включаться средства контроля параметров испытываемой продукции и программное обеспечение.
Одно и то же оборудование при проведении разных методик, может быть и испытательным, и вспомогательным оборудованием. Например, если от установленной температуры в сушильном шкафу зависит результат анализа, то он будет являться испытательным оборудованием, если же, сушильный шкаф применяется, например, для высушивания лабораторной посуды, и в методике не указана температура, при которой должно происходить высушивание, то он будет вспомогательным оборудованием. Но для исключения возможных спорных ситуаций, лучше, сушильный шкаф все таки аттестовать.
К испытательному оборудованию можно отнести такие приборы, как сушильные шкафы, климатические камеры, воздушные и жидкостные термостаты, высокотемпературные печи, и т.д. В качестве вспомогательного оборудования выступают, например, центрифуги, шейкеры, колбонагреватели, установки вакуумной фильтрации, дистилляторы, нагревательные плиты, ротационные испарители, вытяжные шкафы и др.
Основные положения и порядок проведения аттестации испытательного оборудования отражены в ГОСТ Р 8.568-2017 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Аттестация испытательного оборудования. Основные положения.
Возможно, при аккредитации лаборатории и выбора, какое именно оборудование необходимо аттестовывать, будет полезна ссылка на письмо № ВК-110-17/2852 от 12 августа 1999 «Об обращениях в связи с необоснованными требованиями органов Государственной метрологической службы к аттестации различного оборудования«.
Категории лабораторного оборудования
Учитывая многообразие лабораторных приборов, специалисты лабораторий могут столкнуться с проблемой выбора необходимого оборудования под требуемые задачи. Для упрощения такого выбора можно провести деление на категории и подкатегории.
I. Общелабораторное оборудование
Это огромный пласт оборудования применяемого в процессе подготовки и анализа проб для термической обработки, измельчения, смешивания, фильтрации, поддержания температуры, разделения фаз, рассева и других действий. Общелабораторное оборудование можно разделить на подкатегории:
I.I. Нагревательное, охлаждающее и термостатирующее оборудование:
многообразие приборов для нагрева, охлаждения и поддержания температуры, сушки, озоления, термостатирования и подогрева в процессе лабораторного анализа.
— Сушильные шкафы. Это прибор, который присутствует в любой лаборатории, независимо от характера ее деятельности. Шкафы отличаются размерами и материалом камеры, температурным диапазоном, типом контроллера, формой и комплектацией. Некоторые модели оснащаются вентилятором и смотровым окном, имеют возможность вакуумирования. Выпускаются специализированные шкафы, например для сушки зерна и зернопродуктов при определении влажности. Основные марки и производители: Смоленское СКТБ СПУ (марка ШС), компания ЛОИП (LF), компания Экросхим (ПЭ и ES), Касимовский приборный завод (ШС и ШСвЛ), TAGLER , BINDER, SNOL, ULAB, Memmert.
— Высокотемпературные муфельные печи. В отличии от сушильных шкафов, которые рассчитаны для нагрева до 200-350 гр, муфельные печи поддерживают температуру до 900-1300 гр. Есть модели с более широким диапазоном. Модели различаются температурным диапазоном, точностью поддержания температуры, размером, типом и материалом камеры, возможностями контроллера (например наличие программированного режима). Некоторые модели могут быть снабжены специальным вытяжным устройством для удаления продуктов горения. Основные производители марки: компания ЛОИП (марка LF), Смоленское СКТБ СПУ (марка ЭКПС), SNOL.
— Лабораторные бани (водяные). Устройства для нагрева и поддержания температуры в определенного объема жидкости (теплоносителя). В качестве теплоносителя, как правило, выступает дистиллированная вода, собственно отсюда и название – водяная баня. Максимальная температуры нагрева жидкости в водяной бане ограничено температурой кипения, т.е. 100 гр. Однако, существуют модели, предназначенные для работы с более высокой температурой, например до 200 гр. В таких случаях, в качестве теплоносителя в диапазоне от 100 гр выступает специальная силиконовая жидкость. Модели лабораторных бань различаются объемом и глубиной ванны, количеством рабочих мест (бани комплектуются крышкой с кольцами, которые позволяют устанавливать колбы и стаканы), температурным диапазоном и точностью поддержания температуры. Выпускаются модели со сплошной крышкой без колец, специальные серологические бани для размещения штативов с пробирками флоринского, бани для термостатирования бутирометров (так называемы редуктазники), модели оснащенные шейкерами для одновременного встряхивания и нагрева и др. Среди основных производителей и моделей можно выделить следующие: ТЕРМЭКС (марка ЛБ), Экросхим (ПЭ), ЛОИП (LOIP LB), STEGLER (WB и ТБ), ULAB (UT), GFL.
— Нагревательные плиты. Помимо небольших маломощных электроплиток, в лабораториях часто используются более современные, мощные и вместительные нагревательные плиты. Температура нагрева поверхности, как правило, 350-400 гр, материал платформы обычно изготавливается из алюминиевого сплава или стеклокерамики. Модели разных производителей различаются температурным диапазоном, материалом и размером нагревательной поверхности, мощность, возможностями контроллера. Некоторые производителе комплектуют нагервательные плиты специальным лотком для песка. Можно выделить несколько основных производителей нагревательных плит: Томьаналит (плиты ПЛ, ПЛП и ПЛС), ЛОИП (LH), Экросхим (ES), Таглер (ПН), ULAB (UH), DAIHAN.
— Песчаные бани. В качестве теплоносителя в данном приборе используется песок, что позволяет равномерно прогреть образцы в процессе пробоподготовки и анализа. Максимальная температура нагрева в песчаной бане варьируется в пределах 300-400 гр. Песок в комплекте с банями не поставляется. Ряд производителей выпускает песчаные бани, которые представляют собой нагревательную плиту с лотком для песка. В некоторых моделях лоток является съемным, а в некоторых представляет собой часть конструкции. Самый простой вариант песчаной бани — это обычная электроплитка и лоток, который размещается сверху. Модели песчаных бань различаются температурных диапазоном, размером лотка, возможностью съема лотка, функциями контроллера. Можно выделить основных производителей и модели: Томьаналит (плита ПЛ + лоток), Таглер (БП), ЛОИП (LH-403), Миус (МИМП-БП).
— Термостаты и криостаты жидкостные. Устройства чем то похожи на водяные бани, в качестве теплоносителя выступает жидкость — вода или специальный жидкий теплоноситель, устойчивый к высоким и низким температурам. Выпускаются жидкостные термостаты, позволяющие не только нагревать теплоноситель, но и обеспечивать охлаждение даже до очень низких температур (минус 80 гр). Такие приборы принято называть криостатами. Зачастую конструкция термостата состоит из погружного блока регулирования температуры и ванны. Жидкость в ванне постоянно перемешивается, также у некоторых моделей есть возможность направить жидкость из ванны на внешний контур, например для термостатирования проточного кюветного отделения спектрофотометра, или для охлаждения атомизатора в ААС. В отличии от водяных бань термостаты обладают расширенными функциями, поддерживают температуру с большей точностью. Выпускаются специализированные жидкостные термостаты и криостаты для применения в нефтехимических лабораториях, например для определения плотности, вязкости, давления насыщенных паров, температуры застывания и др. Модели разных производителей различаются температурным диапазоном, точностью поддержания и градиентом температуры, объемом и конструкцией ванны, функциями контроллера. Об основных различиях термостатов двух основных российских производителей было описано ранее. Производители: ЛОИП, Термэкс, LAUDA, DAIHAN и др.
— Термостаты воздушные (инкубаторы). Внешне устройства похожи на сушильные шкаф, но имеют более высокую точность поддержания температуры в камере и меньший диапазон (максимальная температура 60-100 гр, в отличии от 200-350 в сушильных шкафах). Термостаты снабжаются дополнительной стеклянной дверцей, позволяющей проводить наблюдение без нарушения температурного режима. Некоторые модели имеют функцию охлаждения — по сути это холодильник соединенный с термостатом. Модели разных производителей различаются объемом камеры, температурным диапазоном, точностью поддержания температуры, наличием или отсутствием вентилятора для принудительной конвекции, функциями блока управления, дополнительными возможностями. Среди российских производителей можно выделить Смоленское СКТБ СПУ (ТС, ТСО), Касимовский приборный завод (ТВ, ТСвЛ). Основные иностранные производители: BINDER, Memmert, Hettich.
— Стерилизаторы (автоклавы) паровые. Стерилизация лабораторной посуды, инструментов, питательных сред, оборудования и материалов в данных приборах выполняется насыщенным паром под давлением. В паровых стерилизаторах предусмотрены определенные режимы, например в популярной модели ВК-75 стерилизация проходит при температуре 132°С в течение 20 минут и при 120°С в течение 45 минут. Автоклавы выпускаются в настольном и стационарном (напольном) исполнении. Загрузка может быть вертикальной и горизонтальной. Также модели различаются по объему камеры, режимам стерилизации, функциям управления, конструкцией. Среди производителей можно выделить: ТЗМОИ (модели ГК и ВК), Касимовский приборный завод (ГКа, ГПа, ВКа). Ранее популярная модель ВК-30 на данный момент снята с производства.
— Стерилизаторы воздушные (сухожары). Предназначены для стерилизации лабораторной посуды, инструментов, оборудования и принадлежностей с помощью горячего воздуха. По принципу работы и назначению приборы схожи с сушильными шкафами, но имеют предустановленные режимы стерилизации. Максимальная температура в стерилизаторах, как правило, меньше чем в сушильных шкафах, и составляет 180-200 гр. Если в приборе предусмотрен доп. режим, в котором произвольно устанавливается время и температура, то его можно использовать в качестве сушильного шкафа. Стерилизаторы в основном изготавливаются в настольном исполнении, к некоторым моделям можно дополнительно приобрести напольную подставку. Модели отличаются объемом камеры, наличием принудительной вентиляцией, количеством режимов, возможностями контроллера, материалом корпуса. Основные производители: Смоленское СКТБ СПУ (ГП), Касимовский приборный завод (ГП МО, ГП ПЗ), Витязь.
— Колбонагреватели. Выпускаются модели для размещения одной или нескольких круглодонных колб определенного объема. Существуют модели снабженные магнитной мешалкой для одновременного нагрева и перемешивания, а также с погружным термодатчиком для контроля температуры. Колбонагреватели могут иметь аналоговое или цифровое управление, отличаться диапазоном устанавливаемых температур, материалом нагревательного элемента, функциями управления, наличием штатива. Некоторые модели выполнены в мягком тканевом корпусе из армированного волокна. Основные производители: ЛОИП (LH), Экохим (ПЭ, ES, ESF), STEGLER (JKI, КН), ULAB (UT), DAIHAN.
— Твердотельные термостаты (термоблоки, термореакторы). Данные устройства имеют отверстия (гнезда) в нагревательной платформе, куда помещаются пробирки или виалы. Приборы разливаются типом и материалом платформы, количеством и объемом устанавливаемых сосудов, температурным диапазоном и точностью поддержания температуры. В некоторых моделях помимо нагрева осуществляется и охлаждение пробирок. Термоблоки часто применяются при определении ХПК спектрофотометрическим методом. Модели твердотельных термостатов с гнездами под пробирки Эппендорфа применяются в микробиологических и генетических лабораториях, для биологических исследований. Некоторые производители выпускают твердотельные термостаты со сменными блоками, что позволяет использовать один и тот же прибор для термостатирования емкостей разного объема. Основные производители: Экросхим, Таглер, Люмэкс, Biosan, IKA
I.II. Оборудование для перемешивания и разделения
К данной категории относится лабораторное оборудование применяемое для перемешивания, встряхивания и разделения на фракции. В процессе перемешивания и разделения образцы могут также подвергаться нагреву или охлаждению.
— Шейкеры лабораторные. Модели отличаются типом движения платформы (орбитальный, возвратно-поступательный, качающий), амплитудой движения, размером платформы, наличием функции подогрева. Шейкеры могут быть снабжены различными приспособлениями для закрепления лабораторной посулы на платформе. Специализированные шейкеры-термостаты (инкубаторы) предназначены для работы с иммунологическими планшетами (при проведении ИФА). Как правило выпускаются модели для установки 2-х или 4-х планшет. Основные производители и торговые марки: ULAB, LOIP, ELMI, Экросхим, Biosan, Daihan, IKA
— Магнитные мешалки. К примеру мешалки Стеглер.
— Верхнеприводные мешалки
— Экстракторы
— Ротаторы
— Вортексы (смесители)
— Приборы вакуумного фильтрования
аналитические лабораторные весы
Лабораторная посуда
Лабораторная техника
Аналитическое оборудование
Основная задача такой техники, как аналитическое лабораторное оборудование – определение состава и химического состава исследуемых веществ (как в количественном аспекте, так в качественном). Можно сказать, что это приборы для лаборатории для интеллектуального измерения. Данную группу можно разделить на 2 типа:
Аналитическое оборудование для качественного анализа (определение и идентификация компонентов вещества)
Для количественного анализа (определение концентраций).
При помощи такого вида лабораторного оборудования можно с высокой точностью измерений исследовать как органические, так и неорганические субстанции, вне зависимости от их молекулярного состава.
Удобнее классифицировать аналитическое оборудование по типу анализа, к которому они относятся. Различают анализ следующих типов:
Физико-химический (электрохимия, фотометрия, хроматография)
Химический (титрометрия, гравиметрия)
Физический (спектроскопия)
Устройства используются для проведения исследований в десятках производственных отраслей: пищевой и сельскохозяйственной индустрии (анализ мясомолочных продуктов, зерновых культур), химической, фармацевтической (испытания таблеток, мазей, сиропов, порошков, суспензий), косметической, нефтеперерабатывающей и нефтегазовой, строительной (к примеру, анализ асфальтобетона).
Аналитическое оборудование широко применяется не только для лабораторных исследований, но и для того, чтобы обеспечить безопасности и здоровье человека: для контроля на пропускных и приграничных пунктах, допинг-контроля во время спортивных соревнований, в криминалистике при расследовании преступлений и т.п.
Что интересно, лабораторное оборудование упомянутого класса позволяет анализировать образцы любых масштабов: как проводить микрохимический анализ (рассматривать микрообъекты), локальный (в точке пространства, на поверхности и пр.). Также анализ может предусматривать разрушение образца, быть неразрушающим или в принципе дистанционным (например, если достаточно замеров в видимой (оптической) части диапазона)).
Общелабораторное оборудование
Общелабораторный сегмент – это те приборы, которые легко применимы в лабораториях любого профиля, и не привязаны к конкретным испытаниям или анализам. Такие приборы для лаборатории являются достаточно универсальными.
На рынке применяются устройства самых разных ценовых сегментов: от ультра-эконом до премиум. Это связано с тем, что лабораторное оборудование имеет разную степень автоматизации. Несложная техника требует вмешательства лаборанта, и соответственно, стоит дешевле. Ультрасовременная техника, способная работать автономно, потребует немалого бюджета.
Приобретая устройства данной группы, необходимо помнить: новое оснащение должно технически и программно соответствовать уже имеющимся аппаратам. В противном случае техника, купленная за немалые деньги, окажется попросту бесполезной.
Такое лабораторное оборудование включает в себя следующие категории устройств:
Смешивающее (шейкеры) и дозирующее оборудование
Термостаты
Лабораторные весы (весовое оборудование)
Сушильные шкафы («сухожары») и муфельные печи
Микроскопы
Холодильники
Колбонагреватели
Инкубаторы
Системы водоподготовки
Центрифуги
Анализаторы влажности
Дистилляторы
Дозаторы и диспенсеры
И многое другое.
Специализированное оборудование
Для каждой сферы (индустрии) есть узко определенные типы лабораторного оборудования, предназначенные для решения специальных задач. Именно оно призвано выполнять точечные задачи заказчика.
Такие устройства не являются универсальными, осуществляют одну определенную функцию, применимы для одних конкретных исследований и неприменимы к другим.
Среди примеров можно привести:
Для анализа и контроля качества – установки для термического анализа, рентген-контроль
Для чистки и уборки – ультразвуковые мойки
Индустриальное производство – дробеметные машины
Микробиология – инкубаторы, генераторы азота
Средства измерения
В испытательных лабораториях широко используются средства измерения. Их можно распределить на несколько больших групп:
Приборы
Преобразователи
Установки
Системы
Измерительно-вычислительные комплексы
Меры физических величин.
Рассмотрим данную градацию более пристально.
Приборы. Также называют контрольно-измерительными. Они призваны производить точный качественный и количественный анализ различных веществ, наиболее часто применимы в химических и фармацевтических лабораториях, при медицинских исследованиях. К самым распространенным устройствам относят (в скобках указана измеряемая характеристика вещества:
Титраторы (процентное соотношение реагентов)
Весы (масса образца), для примера, лабораторно-промышленные весы. Все это – весовое оборудование.
Манометры (давление жидкости или газа). Метод основан на деформации чувствительной мембраны или трубчатой пружины.
Влагомеры (процентное содержание влаги или другой жидкости). Метод базируется на измерении веса образца после испарения жидкости. Чаще всего находит применение в пищевой индустрии для контроля качества пищевого сырья, полуфабрикатов или конечного продукта).
pH-метры (водородный показатель). Водородный показатель характеризует активность ионов водорода в пищевом продукте, растворах, воде и сырье. Применим для непрерывного контроля качества технологических процессов.
Отдельно стоит заметить, что такие аппараты, как весы, имеют очень широкое хождение. Они выбираются в зависимости от требуемой дискретности измерений, класс точности согласно ГОСТ OIML R-76-2011 и максимального предела взвешивания.
Также широко используются технические средства электротехнического профиля: амперметры, вольтметры и тому подобное.
Лабораторное оборудование названия которого перечислены далее, находится на стыке аналитического и измерительного. Это таковые виды аппаратов: спектрометры, фотометры, полярографы, фотометры, спектрофотометры, потенциометры, газовые и жидкостные хроматографы, биолюминесцентные и прочие лабораторные анализаторы.
Преобразователи. Данная техника позволяет привести данные измерений в удобную для хранения, наблюдения или анализа форму. Чаще всего, базовый ориентир – удобство пользователя при работе с данными.
Установки. Такая техника способна измерить более одного физических показателей испытуемого объекта.
Системы. Совокупность мер, техники, преобразователей, компьютеров и прочих технических средств, которые размещены в различных точках анализируемого объекта. Могут проводиться измерения как одной, так и нескольких величин.
Измерительно-вычислительные комплексы. Такая совокупность измерительных устройств, вспомогательных устройств и ЭВМ поможет в выполнении конкретной измерительной задачи.
Меры физических величин. Средства измерения, способные воспроизводить реальные физические величины заданных размеров (меры длины, гири, образцы металлов, наборы минералов и пр.)
Испытательное оборудование
Сырье, материалы и вещества в любой сфере промышленности требуют проверки физико-технических, эксплуатационных и других характеристик. Необходимое лабораторное оборудование для этого носит название испытательного.
Как следует из названия, такая техника предназначена для моделирования реальных эксплуатационных условий, а также нагрузок выше, чем реальные.
Лабораторное оборудование данного типа может быть предназначено для исследований следующих свойств веществ и материалов:
Герметичность и изоляция
Устойчивость к температурным нагрузкам (холодильные и тепловые камеры (они же климатические, или камера «тепло-холод»), камеры с влажностью и различным излучением)
Испытательные стенды (для тестов на вибрацию, тряску, удары)
Испытательные машины. Они призваны проводить испытания на растяжение, сжатие, изгиб, адгезию, скручивание, истираемость и прочее.
Лабораторное оборудование названия которого содержат в себе слово испытательный, именно таковое и есть.
Помимо этого, в промышленности широко применимы маятниковые копры, гидравлические прессы (гидропрессы), твердомеры.
Такие установки должны соответствовать законодательным требованиям, прописанным в технических стандартах. Соответствие подтверждается декларациями и сертификатами.
Вспомогательное оборудование
Существуют такие типы лабораторного оборудования, которые не участвуют в испытаниях или анализе напрямую. Это вспомогательное оборудование. Несмотря на то, что оно не несет основной функции, от этого не становится менее важным. Такая техника помогает в подготовке материалов (пробоподготовке), в обеспечении внешних условий анализа, и помимо этого работоспособность основных устройств.
Спектр таких принадлежностей очень широк. Это лабораторное оборудование для взятия проб, насосы, химическая посуда, лабораторная мебель, штативы и лупы, санитарные устройства: сушки, мойки, стерильные боксы, дезинфекторы, техника для перекачки образцов и тому подобное.
Чем отличается испытательное от вспомогательного оборудования
У многих возникает вопрос: чем такие, на первый взгляд, схожие виды лабораторного оборудования, все-таки отличаются. Выделим следующие важные отличия:
Вспомогательное оборудование не воспроизводит условия измерений, а испытательное – воспроизводит. Например, рассмотрим вибрационный калибратор. Если используется при поверке, то имеет испытательный тип. Если же используется для проверки чувствительности – то является вспомогательным.
Каждая единица испытательного обязана иметь утвержденную методику аттестации, результаты которой далее оформляются в акте. Если же устройство не упомянуто ни в каких методиках, то аттестовывать его не нужно, т.к. это не представляется возможным без методики.
Если в составе аппарата есть средства измерения, то он является испытательным.
Вспомогательное оборудование не влияет на результаты анализа или эксперимента напрямую, а используется в служебных целях.
Возможна иногда и другая путаница другого рода: к примеру, весы относят то к контрольно-измерительному, то к общелабораторному подтипу, т.к. упомянутое лабораторное оборудование универсально и используется во всех сферах.
Общелабораторное оборудование
В заключение стоит сказать, что необходимое лабораторное оборудование – это общелабораторное. Какой бы сфере промышленности, науки или торговли не принадлежала лаборатория, эти товары – крайне нужные и полезные.
И вне зависимости от профиля вашей лаборатории, от того, как лабораторное оборудование вам необходимо (простой шкаф, весы или масс-спектрометр), рекомендуем обращаться к специалистам для разработки наилучшего решения подбора.
магнитная мешалка
пипетдозатор, автоматическая пипетка, наконечники 1000 мкл
LAB4YOU.RU
Смотрите подробную информацию на сайте
