【摘要】根據(jù)現(xiàn)代化工企業(yè)發(fā)展的特點，對現(xiàn)代化工企業(yè)化驗室的發(fā)展提出了自動化、信息化、環(huán)境友好化的三個現(xiàn)代化發(fā)展方向，并對每一個發(fā)展方向提出了針對性的思考和建議。

【關(guān)鍵詞】化工企業(yè)；化驗室；現(xiàn)代化發(fā)展

化工企業(yè)化驗室主要負(fù)責(zé)化工企業(yè)從原輔材料分析、中間工藝控制分析、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、污水廢氣環(huán)保分析、公用工程分析。化工企業(yè)一般設(shè)置獨立化驗室，位于各工藝裝置附近，便于實時取樣分析，專用于服務(wù)生產(chǎn)[1]。與科研院?；炇摇⑸虣z機構(gòu)實驗室側(cè)重點不同的是，企業(yè)化驗室更注重檢驗的時效性、關(guān)鍵分析項目的精準(zhǔn)性、對工藝生產(chǎn)的指導(dǎo)性。由于目前國內(nèi)大多化工企業(yè)特別是民營中小企業(yè)出于人工成本、儀器成本等各種成本因素考慮，化驗室大多采用傳統(tǒng)人工分析方法，效率低、工作量大、分析數(shù)據(jù)傳遞慢。隨著國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展，人工成本的上升，自動化技術(shù)及信息化技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代化工企業(yè)化驗室必然朝著自動化、信息化、環(huán)境友好化的方向發(fā)展。

1、化驗室的自動化

1.1滴定分析的自動化

目前化工企業(yè)常見的滴定分析包括標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定基本上都可以用自動滴定儀來實現(xiàn)。常見的酸堿滴定使用pH電極、氧化還原滴定使用鉑電極、沉淀滴定使用銀電極、絡(luò)合滴定使用光度電極，還有部分離子選擇電極，幾乎涵蓋了所有傳統(tǒng)的人工滴定方法。特別是光度電極和溫度電極（高靈敏溫度探頭）的出現(xiàn)，將以往難以實現(xiàn)的自動滴定變?yōu)榱丝赡堋?/p>

以瑞士萬通916型自動滴定儀為例，使用pH電極自動滴定檢測0.1%～85%的磷酸溶液濃度，其結(jié)果與人工滴定完全一致；使用鉑電極自動滴定檢測0.01%～50%的雙氧水濃度，其結(jié)果與人工滴定完全一致。其中酸堿自動滴定不但可以使用pH電極，還可采用光度電極法和溫度電極法，其結(jié)果和pH自動滴定完全一致。

1.2進樣及配液的自動化

目前市面上進口的自動滴定儀、氣相色譜儀、液相色譜儀、離子色譜儀基本上都可配備自動進樣器，離子色譜儀和總碳分析儀本身進樣模式為自動吸液式。進樣的自動化保證了進樣的準(zhǔn)確性和大量進樣時的穩(wěn)定性，但是目前價格較昂貴。

配液方面，以瑞士萬通的986型自動配液器為例，可以實現(xiàn)按用戶需要自動加液、自動稀釋的功能，試劑的加入體積、加入速度、加入時間都可以提前設(shè)定。

2.3其它分析的自動化

氣相色譜儀、液相色譜儀、離子色譜儀、伏安極譜儀、紅外光譜、紫外光譜、COD分析儀、原子吸收、原子發(fā)射、TOC分析儀、水質(zhì)硬度分析儀等，越來越多的儀器分析取代傳統(tǒng)化學(xué)分析。以水中鐵離子分析為例，傳統(tǒng)的鄰菲啰呤分析法耗時耗力，需要使用數(shù)種化學(xué)試劑，而使用伏安極譜儀能快速準(zhǔn)確的檢測出ppb級痕量鐵離子含量。

2、化驗室的信息化

國內(nèi)許多大型化工企業(yè)實施了lims實驗室信息管理系統(tǒng)，自動化分析儀器計算出結(jié)果后，分析人員和工藝人員可以迅速從局域網(wǎng)任一終端上調(diào)取分析數(shù)據(jù)，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性。Lims系統(tǒng)功能強大，不僅包括分析數(shù)據(jù)傳輸和處理，還包括化驗流程管理、試劑管理、儀器管理、文件管理、庫房管理等強大功能，應(yīng)用前景十分廣闊。

2.1化驗室儀器管理的信息化

傳統(tǒng)的儀器分析如氣相色譜分析屬于單臺工作站對單臺色譜儀，如今已發(fā)展為一臺工作站可同時控制運行多臺氣相色譜儀，并同時進行數(shù)據(jù)分析處理。但是不同品牌的分析儀器由于軟硬件的不同導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸沒有統(tǒng)一的協(xié)議，這種情況制約著實驗室內(nèi)部不同儀器的信息化交換水平。為解決這一問題，美國的國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)協(xié)會（NIST）計劃建立實驗室自動化聯(lián)合會（CAALS），制訂分析儀器和計算機之間的信息交換協(xié)議。

2.2化驗流程管理的信息化

常見的lims系統(tǒng)化驗流程是 工藝或技術(shù)管理人員下達分析計劃→化驗人員接收計劃采樣→化驗人員輸入樣品信息后分析樣品→分析結(jié)果錄入lims→經(jīng)過相關(guān)審核后通過lims系統(tǒng)發(fā)送到數(shù)據(jù)平臺。隨著現(xiàn)代商業(yè)領(lǐng)域信息化的高速發(fā)展應(yīng)用，一些先進信息化技術(shù)也將應(yīng)用于lims系統(tǒng)，如樣品標(biāo)簽可以提前由電腦自動生成二維碼并打印，二維碼掃描輸入樣品信息取代人工錄入。

2.3lims分析數(shù)據(jù)與工藝DCS信息交換

目前l(fā)ims分析數(shù)據(jù)還無法傳輸?shù)紻CS操作界面，工藝控制人員必須使用其它計算機登陸lims獲得分析數(shù)據(jù)，無法在DCS操作界面相關(guān)位置之間顯示分析結(jié)果，更無法在同一界面進行在線分析數(shù)據(jù)與化驗室數(shù)據(jù)直接比對。未來要實現(xiàn)工藝質(zhì)量信息一體化，必須解決lims數(shù)據(jù)與DCS數(shù)據(jù)的交換問題。

3、環(huán)境友好化

3.1化驗室內(nèi)部的環(huán)境友好化

化工企業(yè)化驗室人員頻繁接觸到有毒有害氣味難聞的分析樣品，自身安全防護要求較高，除按規(guī)定必須佩戴塑膠手套、防護眼鏡、防毒面罩，實驗室的安全防護設(shè)施必須到位。以芳烴樣品為例，芳烴的刺激性氣味和毒性必須要求從采樣分析到樣品存儲盡可能密閉操作，通風(fēng)柜系統(tǒng)和儲藥柜保證足夠的抽吸能力，必要時對通風(fēng)設(shè)施進行改造，避免有毒有害易揮發(fā)氣體污染化驗室內(nèi)部空氣。目前市面上只有少數(shù)進口廠家如法國依拉勃公司具備綠色實驗室的整體解決方案，其中包括無管道通風(fēng)柜技術(shù)和安全稱量臺技術(shù)。

3.2化驗室三廢處理的環(huán)境友好化

現(xiàn)代環(huán)保意識的提高，對化驗室的三廢處理提出了更高要求[2]?；炇以噭悠贩N類繁多，有些是有毒有害，有些強腐蝕性強氧化性，要想處理好這些廢棄試劑和樣品必須對它們的組成和化學(xué)特性充分了解。例如強酸強堿，可以稀釋中和后直接排放，如芳烴、甲醇等有毒溶劑必須用專用的密閉容器回收后置于專用的污水回收系統(tǒng)（一般工業(yè)裝置都具備），類似卡爾費休試劑這種實驗室最常見的試劑則可以采用焚燒處理。另外使用先進的非化學(xué)反應(yīng)分析方法可有效減少化學(xué)試劑的使用量，如紅外光譜法可部分替代卡爾費休容量法分析常量水含量。

4、化驗室未來展望

化工廠化驗室隨著現(xiàn)代自動化技術(shù)信息化技術(shù)的高度發(fā)展，必將發(fā)展成為傻瓜式（高度自動化）、數(shù)據(jù)無縫連接式（高度信息化、工藝質(zhì)量一體化）、綠色環(huán)保式（環(huán)境友好化）的新型化驗室。要實現(xiàn)這一目標(biāo)，化驗室、儀器廠家、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廠家必須跨專業(yè)合作解決一系列技術(shù)問題。可以想象一下未來，化驗人員在安全清潔的環(huán)境下，只需將樣品信息通過二維碼技術(shù)或射頻技術(shù)直接傳入系統(tǒng)，鼠標(biāo)輕輕一點，自動化儀器和計算機網(wǎng)絡(luò)便會完成自動進樣、自動分析、自動清洗、自動處理結(jié)果、自動數(shù)據(jù)保存?zhèn)鬏數(shù)娜詣舆^程，質(zhì)量管理人員可以在任一地點手持手機或平板電腦隨意查看分析數(shù)據(jù)。

參考文獻

[1]曹志奎，靳翠平等.現(xiàn)代化工企業(yè)化驗室籌建[J].廣州化工，2012，02：154～156.

[2]嚴(yán)翠平等， 實驗室廢水處理研究進展[J].實驗技術(shù)與管理， 2006， 07：116～118.