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第一篇 分析实验室建设篇1

第1章 分析实验室建设的总体规划与基本要求1

1.1 实验室的建设规划和基本程序1

1.1.1 实验室的建设规划1

1.1.2 实验室建筑设计的准备工作2

1.1.3 实验室建筑设计的基本程序3

1.2 实验室建筑设计的基本要求3

1.2.1 实验室名称3

1.2.2 建筑要求4

1.2.3 结构要求5

1.2.4 采暖通风6

1.2.5 气体管道6

1.2.6 给排水6

1.2.7 电气6

1.2.8 实验室公害7

1.3 实验室建筑的组成及总体布局7

1.3.1 建筑规划要求7

1.3.2 实验室建筑的组成9

1.3.3 实验室建筑总体布局9

1.4 实验室的结构与楼面荷载9

1.5 实验室的造价10

第2章 分析实验室建筑设计11

2.1 实验室建筑平面设计原则11

2.2 实验室建筑平面类型11

2.2.1 单走廊平面11

2.2.2 双走廊平面11

2.2.3 单元组合平面11

2.3 实验室空间尺度11

2.3.1 开间12

2.3.2 进深12

2.3.3 层高12

2.3.4 走廊宽度13

2.4 实验室与研究室平面布局13

2.4.1 实验室与研究室的平面布局原则13

2.4.2 实验室与研究室的平面布局形式13

2.5 实验室的朝向15

2.6 实验室的平面系数16

2.7 实验室的防振17

2.7.1 实验室总体设计中的防振问题17

2.7.2 振源及其对实验室的影响18

2.7.3 实验室总体设计中的防振间距18

2.7.4 实验室建筑物和实验室内的防振措施19

2.8 实验室的接地20

2.9 建筑实例20

2.9.1 上海某大学化学实验室20

2.9.2 上海某科学研究院理化实验室21

2.9.3 日本某中心技术研究所21

2.9.4 日本某公司综合研究所23

2.9.5 国家某分析测试中心24

第3章 分析实验室的基础设施和基本条件26

3.1 水26

3.1.1 水的用途和分类26

3.1.2 水中杂质和水的预处理26

3.1.3 给水系统29

3.1.4 实验室污水的排放与初步净化31

3.2 纯水33

3.2.1 纯水的质量和标准33

3.2.2 纯水制备技术34

3.2.3 高纯水净化系统49

3.2.4 纯水制备技术的选择及应用51

3.2.5 水质纯度检验方法54

3.3 实验室用电与照明55

3.3.1 实验室的供电55

3.3.2 实验室的照明59

3.3.3 自然采光60

3.4 实验室用气62

3.4.1 燃气62

3.4.2 实验室工艺用气62

3.5 实验室通风排风系统68

3.5.1 通风柜68

3.5.2 实验室内通风柜的平面布置76

3.5.3 排风系统78

3.5.4 通风柜的风速和风机的选用78

3.5.5 通风柜的使用与保养79

3.5.6 排气罩79

3.5.7 全室通风81

3.6 实验室的通风空调系统82

3.6.1 空调的布置方式82

3.6.2 通风空调工程常用术语82

3.6.3 通风空调系统设备与器件84

3.6.4 通风系统部件88

3.6.5 空气净化系统设计89

3.6.6 采暖系统93

3.7 实验室家具93

3.7.1 实验室家具的要求93

3.7.2 实验台的类别93

3.7.3 化学实验台94

3.7.4 实验室家具实用示例98

3.8 实验室工程管网综合设计108

3.8.1 实验室工程管网类型109

3.8.2 实验室工程管网的布置原则109

3.8.3 实验室工程管网布置方式109

3.8.4 工程管网在建筑空间的位置110

3.8.5 工程管网结构的配合110

3.8.6 工程管网安装方式及特点111

3.8.7 实验室工程管网综合设计示意图111

3.9 实验室的安全防护设施115

3.9.1 防火115

3.9.2 防爆122

3.9.3 避雷防护130

3.9.4 防静电133

3.9.5 电磁屏蔽139

第4章 各类分析实验室144

4.1 化学实验室144

4.1.1 化学实验室的形式145

4.1.2 基本实验室的室内布置145

4.1.3 化学实验台的设计153

4.1.4 化学实验室的其他条件153

4.1.5 化学实验室的室内装饰154

4.2 仪器分析实验室154

4.2.1 仪器分析实验室的要求155

4.2.2 仪器分析实验室的组成156

4.2.3 仪器分析实验室的平面布置156

4.2.4 仪器分析室的室内装修157

4.3 洁净实验室161

4.3.1 实验室环境161

4.3.2 洁净室的标准与等级162

4.3.3 洁净室的种类和气流组织164

4.3.4 洁净室的建筑设计167

4.3.5 洁净室的平面、剖面设计173

4.3.6 洁净室常用设备176

4.3.7 洁净室示例178

4.4 电子计算机室179

4.4.1 电子计算机的应用及电子计算机房设计的重要性179

4.4.2 中小型电子计算机的工艺流程180

4.4.3 电子计算机房的组成和设计原则181

4.4.4 计算机房的设计183

4.4.5 计算机房的空调系统185

4.4.6 计算机室的安全防护设施189

4.5 研究室191

4.5.1 研究室设置的意义191

4.5.2 研究室平面布局与配置原则191

4.6 辅助实验室192

4.6.1 天平室192

4.6.2 暗室193

4.6.3 高温室和低温室196

4.6.4 防火室、离心机室与滴定室196

4.6.5 水银处理室、纯水室与溶液配制室197

4.6.6 气瓶贮藏室与制样室198

4.6.7 贮藏室与仪器修理室198

4.7 服务供应部分199

4.7.1 中心（器皿）洗涤室与高压锅室199

4.7.2 机械加工与玻璃车间200

4.7.3 水电气辅助房200

参考文献201

第二篇 分析仪器与分析方法篇202

第5章 电化学分析仪器与电化学分析法202

5.1 概述202

5.2 经典极谱仪与经典极谱分析方法203

5.2.1 经典极谱仪203

5.2.2 经典极谱仪的应用与经典极谱分析法204

5.3 方波极谱仪207

5.3.1 方波极谱仪的结构原理207

5.3.2 方波极谱仪的工作原理207

5.4 脉冲极谱仪207

5.4.1 脉中极谱仪的结构原理207

5.4.2 脉冲极谱仪的工作原理208

5.4.3 脉冲极谱法的特点208

5.5 单扫描示波极谱仪209

5.5.1 单扫描示波极谱仪的结构原理209

5.5.2 单扫描示波极谱仪的工作原理209

5.5.3 单扫描示波极谱仪的应用与示波极谱法209

5.6 新极谱仪210

5.6.1 新极谱仪的结构原理与工作原理210

5.6.2 新极谱仪的安装环境、性能测试与维护214

5.6.3 新极谱仪的应用与新极谱分析法214

5.7 极谱仪的生产厂家、型号、性能与主要技术指标217

5.8 电位分析仪218

5.8.1 酸度计（pH计）和离子活度计（pX计）218

5.8.2 电位滴定分析仪221

5.8.3 微机化电位分析仪223

5.8.4 电位分析仪的生产厂家、型号、性能与主要技术指标224

5.9 微机化溶出分析仪228

5.9.1 MP-2型溶出分析仪的结构原理228

5.9.2 MP-2型溶出分析仪的工作原理228

5.9.3 电化学溶出分析仪器的生产厂家、型号、性能与主要技术指标231

5.10 库仑滴定分析仪231

5.10.1 恒电流库仑滴定装置231

5.10.2 微机微库仑分析仪232

5.11 电泳仪240

5.11.1 概述240

5.11.2 电泳的理论依据240

5.11.3 电泳仪的分类241

5.11.4 电泳仪的结构原理与工作原理241

5.11.5 电泳仪的维护与安全操作243

5.11.6 电泳仪、电泳槽的生产厂家、型号、性能与主要技术指标243

第6章 光学分析仪器与光学分析方法246

6.1 概述246

6.2 原子发射光谱仪246

6.2.1 摄谱仪246

6.2.2 电感耦合等离子体（ICP）光谱仪252

6.2.3 光电直读光谱仪258

6.2.4 原子发射光谱仪的安装、维护与检修、性能测试260

6.2.5 原子发射光谱仪的应用与原子发射光谱分析法261

6.2.6 原子发射光谱仪的生产厂家、型号、性能与主要技术指标262

6.3 原子吸收分光光度计264

6.3.1 单光束原子吸收分光光度计265

6.3.2 双光束原子吸收分光光度计265

6.3.3 原子吸收分光光度计的主要部件266

6.3.4 原子吸收分光光度计的应用与原子吸收光谱法272

6.3.5 原子吸收分光光度计的安装与性能测试274

6.3.6 原子吸收分光光度计的使用、维护与检修274

6.3.7 原子吸收分光光度计的生产厂家、型号、性能与主要技术指标276

6.4 原子荧光光谱仪278

6.4.1 概述278

6.4.2 原子荧光光谱仪的结构原理278

6.4.3 原子荧光光谱仪的工作原理279

6.4.4 原子荧光光谱仪的主要部件279

6.4.5 原子荧光光谱仪的安装与性能测试281

6.4.6 原子荧光光谱仪的维护与检修282

6.4.7 原子荧光光谱仪的应用与原子荧光光谱分析法282

6.4.8 原子荧光光谱仪的主要特点284

6.4.9 原子荧光光谱仪的生产厂家、型号、性能与主要技术指标284

6.5 X射线荧光光谱仪285

6.5.1 概述285

6.5.2 波长色散X射线荧光光谱仪285

6.5.3 能量色散X射线荧光光谱仪286

6.5.4 波长色散X射线荧光光谱仪与能量色散X射线荧光光谱仪的比较288

6.5.5 非色散型X射线荧光光谱仪288

6.5.6 X射线荧光光谱仪的主要部件288

6.5.7 波长色散X射线荧光光谱仪的应用与X射线荧光光谱分析法294

6.5.8 X射线荧光光谱仪的性能测试、维护与检修298

6.5.9 X射线荧光光谱仪的生产厂家、型号、性能与主要技术指标300

6.6 分子荧光分光光度计301

6.6.1 概述301

6.6.2 分子荧光分光光度计的结构原理302

6.6.3 分子荧光分光光度计的工作原理302

6.6.4 分子荧光分光光度计的主要部件302

6.6.5 分子荧光分光光度计的安装环境与校正306

6.6.6 分子荧光分光光度计的维护307

6.6.7 分子荧光分光光度计的应用与分子荧光分光光度分析法307

6.6.8 分子荧光光谱仪的生产厂家、型号、性能与主要技术指标309

6.7 分子吸收分光光度计310

6.7.1 概述310

6.7.2 单光束分光光度计311

6.7.3 双光束分光光度计315

6.7.4 双波长分光光度计316

6.7.5 分子吸收分光光度计的主要部件316

6.7.6 分子吸收分光光度计的安装与性能测试320

6.7.7 分子吸收分光光度计的维护与检修323

6.7.8 分子吸收分光光度计的应用与分光光度分析法324

6.7.9 分子吸收分光光度计的生产厂家、型号、性能与主要技术指标329

6.8 红外光谱仪335

6.8.1 概述335

6.8.2 红外光谱仪的结构原理与工作原理335

6.8.3 红外光谱仪的应用与红外光谱分析法341

第7章 质谱仪与质谱分析法349

7.1 概述349

7.2 质谱仪的基本结构与其主要部件350

7.2.1 质谱仪的基本结构350

7.2.2 质谱仪的主要部件350

7.3 质谱仪的主要技术指标362

7.4 同位素质谱仪的结构363

7.4.1 同位素质谱仪的结构363

7.4.2 同位素质谱仪的应用与同位素丰度的测定方法363

7.4.3 同位素质谱仪的生产厂家与仪器型号364

7.5 无机质谱仪364

7.5.1 无机质谱仪的结构364

7.5.2 无机质谱仪的类型364

7.5.3 无机质谱仪的应用365

7.5.4 无机质谱仪的生产厂家、仪器型号365

7.6 有机质谱仪365

7.6.1 有机质谱仪的结构365

7.6.2 有机质谱仪的类型366

7.6.3 有机质谱仪的应用与有机质谱定性分析法367

7.6.4 有机质谱仪的生产厂家与仪器型号367

7.7 质谱仪的安置场所、性能测试、维护与检修367

7.7.1 质谱仪的安置场所与性能测试367

7.7.2 质谱仪的维护与检修368

7.8 质谱仪的生产厂家、型号、性能与主要技术指标368

第8章 核磁共振波谱仪375

8.1 概述375

8.2 核磁共振现象的产生375

8.3 核磁共振波谱仪的结构原理与工作原理376

8.3.1 连续波核磁共振波谱仪（CW-NMR波谱仪）的结构原理与工作原理376

8.3.2 CW-NMR波谱仪的主要部件376

8.3.3 脉冲傅里叶变换核磁共振波谱仪（PFT-NMR波谱仪）的结构原理与工作原理378

8.3.4 PFT-NMR波谱仪的主要部件379

8.4 核磁共振波谱仪的主要技术指标380

8.5 核磁共振波谱仪的应用与核磁共振波谱分析法380

8.5.1 核磁共振参数380

8.5.2 核磁共振波谱仪的应用与核磁共振波谱法381

8.6 核磁共振波谱仪的安装、性能测试与维护382

8.6.1 核磁共振波谱仪的安装与性能测试382

8.6.2 核磁共振波谱仪的维护382

8.7 核磁共振波谱仪的生产厂家、型号与主要特点382

第9章 色谱分析仪与色谱分析法385

9.1 概述385

9.2 气相色谱仪386

9.2.1 气相色谱仪的结构原理与工作原理386

9.2.2 气相色谱仪的主要部件387

9.2.3 气相色谱仪的应用与气相色谱分析法395

9.2.4 气相色谱仪的安装与常规测试397

9.2.5 气相色谱仪的维护与检修398

9.2.6 气相色谱仪的生产厂家、型号、性能与主要技术指标403

9.3 高效液相色谱仪406

9.3.1 高效液相色谱仪的结构原理与工作原理406

9.3.2 高效液相色谱仪的主要部件406

9.4 薄层色谱扫描仪415

9.4.1 薄层色谱扫描仪的结构原理与工作原理415

9.4.2 薄层色谱扫描仪的应用与薄层色谱扫描法418

9.4.3 薄层色谱扫描仪的安装、测试与维护422

参考文献422

第三篇 分析实验室常规设备篇423

第10章 玻璃仪器与石英器皿423

10.1 仪器玻璃的特性及化学组成423

10.1.1 仪器玻璃的特性423

10.1.2 对仪器玻璃的要求423

10.1.3 仪器玻璃的原料424

10.1.4 常用仪器玻璃的化学成分424

10.2 玻璃仪器的分类及生产流程426

10.2.1 玻璃仪器的分类426

10.2.2 玻璃仪器的生产流程427

10.3 常用玻璃仪器的规格和用途427

10.3.1 烧器类427

10.3.2 量器类432

10.3.3 瓶类438

10.3.4 管、棒类442

10.3.5 用于气体操作的玻璃仪器449

10.3.6 加液器和过滤器454

10.3.7 标准磨口玻璃仪器458

10.3.8 其他类玻璃仪器和器具463

10.4 玻璃仪器的洗涤干燥及保管467

10.4.1 玻璃仪器的洗涤467

10.4.2 玻璃仪器的干燥与保管470

10.5 玻璃量器的校正471

10.5.1 玻璃量器的允许误差471

10.5.2 玻璃量器的校正方法472

10.6 玻璃仪器的简单加工474

10.6.1 加工仪器玻璃用的热源474

10.6.2 玻璃管、棒的截断方法474

10.7 石英玻璃仪器476

10.7.1 石英烧杯与石英蒸馏器477

10.7.2 石英坩埚、石英蒸发皿477

10.7.3 石英加热器与石英光学仪器部件477

第11章 瓷器皿和非金属材料器皿478

11.1 瓷器皿478

11.1.1 瓷坩埚478

11.1.2 瓷蒸发皿478

11.1.3 瓷研钵478

11.1.4 瓷漏斗479

11.1.5 瓷管479

11.1.6 瓷舟479

11.1.7 瓷点滴板480

11.2 非金属材料器皿480

11.2.1 玛瑙制品480

11.2.2 高铝坩埚480

第12章 金属器皿481

12.1 铂器皿481

12.1.1 铂坩埚与铂蒸发皿482

12.1.2 铂头钳与其他铂器皿482

12.2 其他金属器皿482

12.2.1 金器皿与银器皿482

12.2.2 镍坩埚与铁坩埚482

第13章 石墨器皿与石墨制品484

13.1 石墨制品的特点和用途484

13.2 石墨制品484

13.2.1 石墨坩埚484

13.2.2 石墨电极与石墨管484

13.2.3 其他石墨制品484

第14章 有机玻璃制品与塑料制品486

14.1 有机玻璃制品486

14.2 塑料制品486

14.2.1 热塑性塑料制品486

14.2.2 热固性塑料制品486

14.2.3 聚四氟乙烯制品487

第15章 滤纸、滤膜及试纸488

15.1 滤纸488

15.1.1 定量分析滤纸488

15.1.2 定性分析滤纸488

15.1.3 层析定性分析滤纸488

15.1.4 滤纸浆的制备489

15.2 滤膜489

15.2.1 玻璃纤维滤膜489

15.2.2 合成纤维滤膜489

15.2.3 微孔滤膜490

15.3 试纸490

15.3.1 pH试纸490

15.3.2 指示剂试纸和试剂试纸491

第16章 电热设备493

16.1 电炉493

16.1.1 圆盘式电炉493

16.1.2 矩形电炉493

16.1.3 万用电炉493

16.1.4 封闭式电炉494

16.2 高温电炉494

16.2.1 加热元件494

16.2.2 炉膛495

16.2.3 保温层与温度控制器496

16.2.4 高温电炉使用注意事项496

16.3 电热套与电炉497

16.3.1 电热套497

16.3.2 管式电阻炉498

16.3.3 高频感应加热炉498

16.4 电热干燥箱和红外干燥箱499

16.4.1 电热干燥箱499

16.4.2 红外线干燥箱500

16.5 电热恒温水浴锅和恒温槽502

16.5.1 电热恒温水浴锅503

16.5.2 恒温油槽503

第17章 制冷设备506

17.1 电冰箱506

17.1.1 电冰箱的结构和工作系统506

17.1.2 电冰箱使用注意事项507

17.2 空气调节器507

17.2.1 制冷系统508

17.2.2 通风系统508

17.2.3 电气系统508

第18章 清洗设备与空气过滤器509

18.1 超声波清洗设备509

18.1.1 超声波清洗的原理509

18.1.2 超声波清洗器的结构原理509

18.1.3 超声波清洗器的维护510

18.2 空气过滤器511

18.2.1 空气过滤器的分类511

18.2.2 空气过滤器的结构512

18.2.3 空气过滤器使用注意事项512

第19章 电动设备514

19.1 台钻514

19.2 粉碎机515

19.2.1 粉碎机的粉碎原理及分类516

19.2.2 实验室常用的粉碎机516

19.3 筛分机519

19.3.1 试验筛519

19.3.2 筛分机519

19.4 电动离心机520

19.4.1 电动离心机的工作原理520

19.4.2 电动离心机的类型和规格520

19.4.3 电动离心机的维护520

19.4.4 电动离心机的生产厂家、设备型号、性能与主要技术指标520

19.5 电动搅拌机521

19.5.1 电动搅拌机的结构与功能521

19.5.2 电动搅拌机的安装与维护522

19.5.3 电动搅拌机的生产厂家、设备型号、性能与主要技术指标522

19.6 电磁搅拌器524

19.7 电动振荡器525

19.8 泵类529

19.8.1 旋片式真空泵529

19.8.2 离心泵530

19.8.3 磁力驱动泵531

19.8.4 蠕动泵533

19.9 空气压缩机535

第20章 天平538

20.1 概述538

20.2 分析天平538

20.2.1 机械杠杆式天平539

20.2.2 电子分析天平541

20.2.3 天平的安装与性能测试543

20.2.4 天平的使用与维护543

20.2.5 分析天平的生产厂家、型号、性能与主要技术指标543

第21章 微波消解系统550

21.1 概述550

21.2 微波消解系统的主要部件550

21.2.1 微波消解炉的结构原理与工作原理550

21.2.2 微波消解罐的结构原理与工作原理551

21.3 微波消解系统的安装552

21.4 微波消解系统的维护552

21.5 微波消解系统的常见故障与检修552

21.6 微波消解系统的应用553

21.7 微波消解系统的溶样特点554

21.8 微波消解系统的生产厂家、设备型号、性能与主要技术指标554

参考文献557