Химическая лаборатория. «Хим-Лаборатория Основные направления деятельности лаборатории в области химических экспертиз

Химическая лаборатория - это оборудованное помещение специальными устройствами для проведения анализов и экспериментов в области химии. Чаще всего, подобные помещение оборудуют на базе школ и высших учебных заведений, направления медицина, криминалистика, инженерия, сельское хозяйство. Помимо учащихся, в услугах химической лаборатории нуждаются большое количество промышленных объектов. К примеру, предприятия легкой и пищевой промышленности, металлургические и химические заводы.

Часто случается так, что подобные предприятия не имеют на базе своего производства собственную химическую лабораторию. И тогда приходится обращаться и договориться с учебными заведениями об эксплуатации их лабораторий. Но и здесь школы и вузы не всегда готовы пойти на встречу, даже за предложенные деньги, поскольку не имеют права на такой дополнительный заработок. Более правильным решением в данном случае является возможность воспользоваться услугами частной химической лаборатории. И на этом многие бизнесмены строят хороший бизнес.

Главным коньком в развитии подобного направления бизнеса будет являться вложение усилий в подбор профессионалов в данной отрасли, а также вложение больших денег в приобретение качественного и современного оборудования.

Помещение, как один из важных этапов.

Для создания частной химической лаборатории выбирают просторное и светлое помещение. Важно выбрать такое расположение помещения, чтобы было даже минимальной вибрации, поскольку это может помещать проведению экспериментов. Также недопустимо арендовать помещение вблизи котельных, дымовых труб и других помещений, где по тем или иным причинам загрязняется воздух, поскольку это также влияет на эксперименты, а еще может негативно сказываться на работу некоторых приборов.

Важным аспектом является хорошее освещение, помогут осветительные приборы и большие окна. На самом деле каждое отдельное рабочее место должно быть оснащено осветительным прибором. Существуют рабочие нормы площади на каждого отдельного работника, созданные непосредственно для химических лабораторий - это 14 метров квадратных на одного человека. Именно по этому параметру будет рассчитываться площадь для лаборатории. Начинается она от 160 метров квадратных.

Важным аспектом является оснащение противопожарной системой безопасности и автоматическими устройствами тушения пожара, как в складе, так и на территории самой лаборатории. Также помещение должно быть оборудовано проточной системой вентилирования воздуха, вытяжками и всеми благами цивилизации. Полы и стены должны быть выполнены из материалов, которые плохо впитывают запахи, а также могут легко мыться. Всего за аренду такого помещения готовят около 700 $.

Лабораторное оборудование.

К основному лабораторному оборудования относится следующее:

1. Рабочие столы - 2 тыс. $;
2. Вытяжные шкафы - 2,5 тыс. $;
3. Установки для дистилляции - 400 $;
4. Центрифуга - 1,2 тыс. $;
5. Титровальный стол - 800 $;
6. Лабораторные весы - 600 $;
7. Высокие табуреты - 1,6 тыс. $;
8. Аналитические стационарные установки - 5 тыс. $;
9. Цифровой температурный датчик - 800 $;
10. Цифровой датчик электропроводности растворов - 1 тыс. $;
11. Цифровой датчик оптической плотности - 500 $;
12. Цифровой датчик объема газа с контролем температурного режима - 1 тыс. $;
13. Цифровой датчик термопарный - 700 $;
14. Прибор для определения рН - 600 $;
15. Турбудиметр - 450 $;
16. Стеклянные колбы, пробирки, расширители, кювета, переходы, соединители - 900 $;
17. Шприцы - 230 $;
18. Набор демонстрационных образцов - 500 $;
19. Комплекты пипеток, мерных ложек, цилиндров из пластика или стекла, стаканов, шпателей, флаконов - 2 тыс. $;
20. Измерители - 500 $;
21. Лабораторная комбинированная баня - 1,6 тыс. $;
22. Электроплита - 600 $;
23. Блоки питания - 550 $;
24. Вешалка магнитная - 400 $;
25. Шланги, зажимы - 450 $;
26. Набор инструментов - 700 $.

Если называть общую сумму, то для простого старта необходимо владеть капиталом не менее 30 тыс. $.

Реактивы и реагенты.

В перечень необходимых химических реактивов для частной лаборатории будут входить следующие вещества:

1. Кислоты
2. Щелочи
3. Органические вещества
4. Минеральные удобрения
5. Иониты
6. Соли
7. Неорганические соединения
8. Галогениды
9. Неорганические вещества
10. Сульфаты
11. Сульфиты
12. Металлы
13. Оксиды
14. Нитраты
15. Соединения хрома и марганца
16. Сухое горючее
17. Индикаторы

Если говорить в общем, то для комплектации всех реактивов и реагентов, минимально необходимых для работы химической лаборатории, то потребуется сумма в размере около 8-10 тыс. $.

Персонал.

Для работы в лаборатории нужны старшие и младшие лаборанты. Именно они будут выполнять основные опыты и от их качества работы зависит прибыль. Старших лаборантов стоит обязательно брать с опытом работы в подобной отрасли и чем больше будет опыт, тем лучше для компании. Также на предприятии обязательно нанимают уборщицу, начальника химической лаборатории, охранника, кладовщика и бухгалтера.

Всего оплата труда персоналу в количестве до 10 человек будет составлять около 5 тыс. $.

Создание частной химической лаборатории требует рекламы собственных услуг. Это могут непосредственные встречи, презентации, конференции и звонки клиентам. Станет рекламных ходом, публикации в журналах и другой специализированной литературе. Помогут реклама на радио и телевидение для продвижения собственных услуг.

Понадобится от 300 $.

Список затрат.

Основные затраты при создании частной химической лаборатории включает следующие пункты:

1. Помещение и его аренда - 700 $;
2. Оснащение и оборудование - 30 тыс. $;
3. Реагенты и реактивы - 8-10 тыс. $;
4. Персонал - 5 тыс. $;
5. Реклама - 300 $.

Прибыль и окупаемость.

Прибыль от химической лаборатории будет существенно отличаться. Цифра дохода может быть от нескольких тысяч долларов до десятков. Все зависит от выбранного направления и состоявшихся клиентов. Стоимость одной услуги (выяснение конкретных обстоятельств в химическом смысле этого слова) в среднем - 200 $, а если говорить о постоянной работе с клиентом, то, от одного юридического лица можно получать доход от 6 тыс. $. Окупаемость первоначальных вложений чаще всего осуществляется через год-полтора продуктивной деятельности.

Развитие и клиенты.

Клиенты частной химической лаборатории - это частные, физические лица, с одноразовыми потребностями и юридические лица с необходимостью в постоянных исследованиях. Развивать бизнес можно в двух направлениях: строя сеть в других городах или создавая лаборатории другого рода экспериментов (органолептические, аналитические, инструментальные и так далее).

— это специально оборудованное помещение, приспособленное для проведения химических исследований.

По характеру исследований химические лаборатории подразделяют на:

• лаборатории органической химии;
• аналитической химии;
• химико-технические лаборатории;
• спектральные и пробирные лаборатории.

Проводит исследования по определению химического строения и состава различных веществ, используя методы, основанные на химических реакциях в растворах.

Существует множество лабораторий узкой специализации, таких как:

1. лаборатории исследования металлов;
2. грунтовых, питьевых вод;
3. пищевых продуктов;
4. пластмасс;
5. нефтепродуктов;
6. грунтов;
7. минералов.

Также химические лаборатории бывают стационарными и полевыми. Большинство подобных лабораторий организовывают при научных институтах или предприятиях химической промышленности, медицинских учреждениях.

Проводит экспертизы различных веществ следующими методами: количественный, качественный, полярография, ацидиметрия, оксидометрия, потенциометрия, колориметрия, акваметрия, электроанализ, алкалиметрия, комплексонометрия, кондуктометрия, пробирование, титрование, эвдиометрия и полярографическая стилометрия.

Основные задачи химической экспертизы:

• количественное и качественное определение вещества;
• выявление его микро- и макроструктуры;
• фрактографические исследования;
• определение состава и различных включений;
• разработка методик исследования.

Невероятно востребованным на сегодняшний день является химический анализ воды для питья и бытовых нужд. С его помощью можно точно определить химический состав воды, наличие в ней вредных веществ, микроорганизмов и ее жесткость. Анализ проводится для воды из источников, колодцев, родников, скважин и водопровода. Ведь не секрет, что от качества воды зависит здоровье человека.

Важнейшим требованием к помещению химической лаборатории является — освещение, вентиляция и требования гигиены.

Работа в лаборатории химического анализа всегда связана с определенным риском, поэтому здесь просто необходимо четко соблюдать правила безопасности, чтобы избежать термических и химических ожогов, поражений электрическим током. К работе в таких лабораториях допускаются только лица достигшие 18 лет, которые должны пройти медицинский осмотр и не иметь противопоказаний, в связи с состоянием здоровья. Все сотрудники обязаны пройти инструктаж на тему охраны труда.

В каждой, из подобных лабораторий, существуют определенные требования к работе с органическими веществами, щелочами, кислотами, металлами, взрывчатыми веществами и т. п.

Подразумевает определенную планировку помещения, соответствующую нормативным актам, она включает в себя:

• комната водоподготовки,
• проборазделочная,
• кабинет лаборантов,
• арбитражная,
• аналитическая,
• муфельная,
• склад,
• моечная,
• сан узел,
• весовая,
• библиотека,
• конференц зал.

Современные лаборатории оснащены большим количеством оборудования: разнообразная лабораторная посуда, микроскопы, термометры, насосы, центрифуги, сушильные шкафы, электропечи, бани, мебель, спектрометры, колориметры, флюориметры, фильтры, поляриметры, анализаторы элементного состава, хроматографы, приборы для контроля безопасности и т. п.

И ее деятельность на сегодняшний день является очень востребованной во многих направлениях человеческой деятельности.

Химический анализ требует специального оборудования, определенных очень глубоких познаний и точного соблюдения правил безопасности.

Это специально оборудованное помещение для проведения экспериментов и химических анализов.

Химические лаборатории созданы в школах и высших химических учебных заведениях, а также в тех вузах, где готовят инженеров, медицинских работников, криминалистов, специалистов сельского хозяйства. Химия проникла во многие отрасли народного хозяйства, и знать ее должны самые разные специалисты.

Химические лаборатории - основное звено многочисленных научно-исследовательских институтов. Лаборатории есть на всех химических и металлургических заводах, на предприятиях легкой, пищевой и других отраслей промышленности, в колхозах и совхозах.

Когда входишь в химическую лабораторию, то кажется, что попал в больницу: те же покрытые кафелем стены, люди в белых или темных халатах, всюду склянки с жидкостями и порошками, специфический запах. Это сходство не только внешнее: и в больнице, и в химической лаборатории требуется чистота, точность и аккуратность в работе.

В каждой лаборатории можно увидеть вытяжные и вентиляционные шкафы, в которых проводятся опыты с сильно пахнущими или опасными веществами. Специальные лабораторные столы, покрытые сверху химически стойкой плиткой из керамики или поливинилхлорида, чтобы поверхность их не попортилась при попадании агрессивных веществ. С помощью разнообразных металлических штативов и держателей можно быстро собрать из стеклянных деталей установку для перегонки низкокипящих жидкостей с целью их тщательной очистки. На полках в банках из темного стекла хранятся реактивы, которые могут разлагаться под действием света. Электроплиты с закрытой спиралью и емкости с песком (песчаные бани) используют для нагрева и кипячения. В ящиках лабораторных столов и шкафах хранятся различные стандартные стеклянные колбы - плоскодонные и круглолодонные, змеевиковые и шариковые холодильники, мерные цилиндры и стаканы, пипетки, пробирки и другая химическая посуда из обычного и специального стекла, выдерживающего нагрев на открытом пламени.

Стекло - наиболее распространенный материал для изготовления лабораторной посуды. Оно прозрачно, обладает высокой твердостью, не растворяется под действием большинства химических реагентов. Часто при сборке лабораторной установки из стекла нужно припаять отдельные элементы, согнуть соединительные трубки. Студентов-химиков в институте обязательно учат стеклодувному делу, но сложные стеклодувные работы в лабораториях выполняют специалисты. В лаборатории находит широкое применение и фарфор - из него сделаны стаканы для хранения концентрированных кислот, ступки для размола порошков, корпуса фильтров, шпатели, изолирующие элементы электроустановок и др.

Резиновые шланги служат для подвода холодной и горячей воды к термостатам и холодильникам.

Из полимерных материалов в химических лабораториях чаще всего используют полиэтилен и фторопласт, поскольку они обладают высокой стойкостью к действию агрессивных веществ. Фторопласт сохраняет высочайшую химическую стойкость до температуры 300° С. Из него делают прокладки, а также вырезают различные детали приборов. Полиэтилен менее термостоек - он размягчается при температуре около 100° С, да и химическая стойкость его намного ниже. Но полиэтилен значительно доступнее и дешевле фторопласта. В лабораторной практике широко используют шланги, трубки и емкости из полиэтилена.

К лабораторным столам подведена холодная и горячая вода, газ для горелок, электричество. Часто по специальным трубкам подаются кислород, азот, водород и другие газы из баллонов, расположенных вне здания.

В лаборатории имеются установка для получения дистиллированной воды и емкости для ее хранения.

Горючие жидкие вещества (органические растворители) и едкие реактивы (кислоты, щелочи) хранят в специальных стеклянных бутылях, которые помещаются в закрытых металлических ящиках. Легколетучие вещества хранят в специальном холодильнике.

Лабораторные весы, сушильный шкаф для посуды и вакуумный шкаф с вакуум-насосом для быстрого высушивания твердых образцов можно найти почти в любой лаборатории.

За химическим столом удобно работать, но неудобно писать и читать. А записывать результаты измерений и планы экспериментов нужно обязательно.

Для этого в лаборатории есть и обычные письменные столы. Здесь же полка с различными справочниками по химии. У каждого химика есть картотека научных публикаций по теме его исследования. Вообще, большинство химиков - народ очень аккуратный, к этому приучает работа с разнообразными веществами и точность, необходимая при постановке эксперимента, проведении анализа. Все банки, колбы, склянки, пробирки с веществами всегда тщательно надписаны и пронумерованы.

Все большее распространение получают персональные компьютеры, используемые для хранения научной информации, проведения расчетов и анализа результатов.

Современная химия настолько разнообразна, что универсальные химические лаборатории существуют, пожалуй, только в школах. Все другие лаборатории специализированные. Часто это можно определить по их оборудованию. В аналитических лабораториях занимаются анализом веществ. Здесь можно увидеть бюретки с титрующими растворами, весы, различные приборы для физико-химического анализа: хроматографы, спектрофотометры и др.

Такие сложные и громоздкие физико-химические приборы, как электронный микроскоп, ультрацентрифуга или гель-хроматограф для анализа полимеров, занимают каждый отдельное помещение.

В лабораториях синтеза химики ведут реакции и в колбах, и в сложных металлических установках, оборудованных различными измерительными и регистрирующими устройствами. Такие установки необходимы для изучения быстрых реакций: горения, процессов, протекающих в газовой фазе, при глубоком вакууме и высоком давлении, при повышенной температуре. Поэтому к работе в лаборатории допускаются люди, которые ознакомились с инструкциями по технике безопасности. В каждой лаборатории есть средства борьбы с несчастными случаями: аптечка первой помощи, противогазы, огнетушители, песок. Во многих случаях химик обязан надевать во время работы резиновые перчатки и защитную маску.

Об основных правилах практической работы по химии можно прочитать в статье Техника безопасности в химической лаборатории.

Основные направления деятельности:

• • оценка показателей безопасности пищевой продукции, продовольственного сырья, зерна, кормов для животных: определение токсичных элементов (кадмий, мышьяк, свинец, ртуть), микотоксинов (афлатоксины, ЗОН, ДОН, охратоксин А, Т2-токсин), остаточных количеств пестицидов (ХОС, ФОС), полихлорированных бифенилов (ПХБ), бенз(а)пирена, нитрозаминов, антибактериальных, лекарственных и ветеринарных препаратов, гормональных веществ, вредных примесей, зараженности и загрязненности вредителями;
  • оценка показателей качества продуктов питания, зерна и кормов: определение макро- и микроэлементов, витаминов (группы В, А, С); катионов и анионов в воде и безалкогольных напитках; массовой доли жира, белка, влаги, сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО) в молочной продукции; массовой доли сырой клетчатки, сырого жира, сырого протеина, сырой золы, влаги, крахмала, мочевины, фосфора, нитратов, нитритов, хлоридов в зерне и кормах (в том числе животного происхождения); аминокислотного состава кормов; минеральной и сорной примеси в зерне и продуктах его переработки и др.;
  • органолептическая оценка пищевой продукции, продовольственного сырья, зерна, кормов для животных: внешний вид, цвет и вид на разрезе, запах (аромат), консистенция, вкус и др;
  • оценка подлинности и выявление фальсификации молочной продукции:

• • определение жирнокислотного состава жировой фазы молочной продукции;
  • определение стеринового состава жировой фазы молочной продукции (определение наличия жиров немолочного происхождения);

• • оценка подлинности и выявление фальсификации меда:

• • определение диастазного числа;
  • определение массовой доли углеводов (сахаров);

• • биохимический анализ сыворотки крови животных:

• • оценка состояния белкового обмена (белок общий, альбумин, билирубин общий, мочевина, мочевая кислота, креатинин);
  • оценка состояния углеводного обмена (глюкоза);
  • оценка состояния липидного обмена (триглицериды, холестерин);
  • оценка активности ферментов (щелочная фосфатаза, лактатдегидрогеназа, аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспартатаминотрансфераза (АСТ), креатинкиназа, амилаза (диастаза));
  • оценка состояния водно-электролитного и минерального обменов (кальций, магний, фосфор, калий, натрий, железо, хлориды);

• • выполнение государственных заданий по мониторингу качества и безопасности пищевых продуктов; проведение лабораторных исследований сырья, продукции животного происхождения, кормов и биологического материала в целях обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов; исследования в области качества и безопасности зерна, крупы, комбикормов и компонентов для их производства;
  • участие в межлабораторных национальных и международных сличительных испытаниях (ФГБУ «ЦОКЗ», ФГБУ «ЦНМВЛ», ФГБУ «ВГНКИ», FАPAS (Food Analysis Performance Assessment Scheme).

Широкий спектр исследований позволяет проводить современное и высокотехнологичное оборудование, имеющееся в лаборатории:

• • для определения содержания токсичных элементов (кадмий, мышьяк, свинец и ртуть) используются атомно-абсорбционные спектрометры с электротермической («КВАНТ-Z.ЭТА») и пламенной («КВАНТ-2АТ») атомизацией («КОРТЭК», Москва). Определение ртути проводится методом холодного пара с атомизацией в кварцевой кювете. На имеющемся оборудовании можно определять и другие микро- и макроэлементы, которые используются для повышения питательной ценности комбикормов и кормовых добавок;
  • использование масс-спектрометра с индуктивно-связанной плазмой «ELAN DRC II» («PerkinElmer», США) позволяет проводить полный элементный анализ образца любой природы (после кислотного разложения) в течение нескольких минут;
  • при определении остаточных количеств пестицидов (ХОП, ФОП) используют современный газо-жидкостной хроматограф с масс-спектрометрическим детектором «Clarus SQ8 T» («PerkinElmer», США). Этот прибор позволяет определять большое число токсичных веществ в различных видах продукции и сырья с высокой чувствительностью;
  • применение систем высокоэффективной жидкостной хроматографии с диодно-матричным и флуориметрическим детекторами «Flexar HPLC System» («PerkinElmer», США), «Agilent 1200 Series» («Agilent») и квадруполь-времяпролетного масс-спектрометра (Bruker Daltonics, Германия) позволяет проводить определение бенз(а)пирена в колбасных изделиях, копченой мясной продукции и продовольственном зерне; витаминов группы В, А, Е в премиксах и кормовых добавках; антибиотиков (тетрациклинов, фторхинолонов, сульфиламидов, хлорамфеникола и др.) и микотоксинов в пищевых продуктах и кормах;
  • актуальную проблему установления факта фальсификации молочных продуктов (например, сливочного масла) удается решить за счет применения газовых хроматографов «Хромос ГХ-1000» («Хромос», Россия) и «Кристалл 2000М» («Хроматэк», Россия) с пламенно-ионизационным детектором. Решающее значение в этом случае играет соотношение массовых долей метиловых эфиров жирных кислот и состав стериновой фракции жировой фазы продукта. Проведение такого рода исследований позволяет выявить продукцию, содержащую растительные жиры;
  • для проведения биохимического анализа сыворотки крови более чем по 20-ти показателям (таких как АЛТ, АСТ, общий билирубин, общий белок, амилаза, щелочная фосфатаза и т.д.) используют автоматический биохимический анализатор «BioChem FC-360» («HTI Medical», США). Высокая производительность прибора позволяет сократить время от момента поступления пробы до выдачи результатов;
  • при определении катионного и анионного состава питьевых, природных и сточных вод на соответствие требованиям СанПиН и ГОСТ используют систему капиллярного электрофореза «Капель-105М» («Люмэкс», Россия). С помощью данной системы также проводят определение аминокислотного состава кормов, комбикормов и кормового сырья, что позволяет судить об их питательной ценности.

Сотрудниками лаборатории ведется активная работа по усовершенствованию имеющихся и внедрению новых методов подготовки проб зерна, кормов и продуктов питания при определении остаточных количеств ксенобиотиков различной природы. Это позволяет не только уменьшить затраты времени на проведение единичного анализа, но и сократить его себестоимость, повысить экологичность деятельности лаборатории в целом.

Применение скрининговых методов анализа обеспечивает экспрессность мониторинговых исследований продуктов животноводства хозяйств Владимирской и близлежащих областей. А наличие современного, точного и высокочувствительного оборудования позволяет получать достоверные результаты и справляться с любыми требованиями клиентов Испытательного Центра.

Сотрудники лаборатории принимают активное участие в российских и зарубежных научных конференциях, затрагивающих аспекты современной аналитической химии продуктов питания.

Перспективы развития лаборатории химического анализа:

• подтверждение технической компетентности посредством прохождения инспекционных контролей со стороны Россаккредитации и Словацкой национальной аккредитационной службы (SNAS) в рамках международной аккредитации;
• освоение новых методов, расширение области аккредитации лаборатории;
• оказание методическо-консультационных услуг (стажировок) на базе лаборатории;
• повышение квалификации персонала (защита кандидатских диссертаций, участие сотрудников в работе научно-практических семинаров и конференций, посещение выставок в соответствии с тематикой лаборатории и научными проектами).
• выполнение научных исследований.

В лаборатории химического анализа для проведения исследований используют: