淺談現代化工企業化驗室的發展
科技專論
作者：蔡雲飛 陳媛
【摘要】根據現代化工企業發展的特點，對現代化工企業化驗室的發展提出了自動化、信息化、環境友好化的三個現代化發展方向，並對每一個發展方向提出了針對性的思考和建議。
【關鍵詞】化工企業；化驗室；現代化發展
化工企業化驗室主要負責化工企業從原輔材料分析、中間工藝控製分析、產品質量檢驗、汙水廢氣環保分析、公用工程分析。化工企業一般設置獨立化驗室，位於各工藝裝置附近，便於實時取樣分析，專用於服務生產[1]。與科研院校化驗室、商檢機構實驗室側重點不同的是，企業化驗室更注重檢驗的時效性、關鍵分析項目的精準性、對工藝生產的指導性。由於目前國內大多化工企業特別是民營中小企業出於人工成本、儀器成本等各種成本因素考慮，化驗室大多采用傳統人工分析方法，效率低、工作量大、分析數據傳遞慢。隨著國內經濟的發展，人工成本的上升，自動化技術及信息化技術的迅速發展，現代化工企業化驗室必然朝著自動化、信息化、環境友好化的方向發展。
1、化驗室的自動化
1.1滴定分析的自動化
目前化工企業常見的滴定分析包括標準溶液的標定基本上都可以用自動滴定儀來實現。常見的酸堿滴定使用pH電極、氧化還原滴定使用鉑電極、沉澱滴定使用銀電極、絡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，將以往難以實現的自動滴定變為了可能。
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
目前市麵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確性和大量進樣時的穩定性，但是目前價格較昂貴。
配液方麵，以瑞士萬通的986型自動配液器為例，可以實現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、原子發射、TOC分析儀、水質硬度分析儀等，越來越多的儀器分析取代傳統化學分析。以水中鐵離子分析為例，傳統的鄰菲囉呤分析法耗時耗力，需要使用數種化學試劑，而使用伏安極譜儀能快速準確的檢測出ppb級痕量鐵離子含量。
2、化驗室的信息化
國內許多大型化工企業實施了lims實驗室信息管理係統，自動化分析儀器計算出結果後，分析人員和工藝人員可以迅速從局域網任一終端上調取分析數據，大大提高了數據傳輸的時效性。Lims係統功能強大，不僅包括分析數據傳輸和處理，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，應用前景十分廣闊。
2.1化驗室儀器管理的信息化
傳統的儀器分析如氣相色譜分析屬於單台工作站對單台色譜儀，如今已發展為一台工作站可同時控製運行多台氣相色譜儀，並同時進行數據分析處理。但是不同品牌的分析儀器由於軟硬件的不同導致數據傳輸沒有統一的協議，這種情況製約著實驗室內部不同儀器的信息化交換水平。為解決這一問題，美國的國家標準技術協會（NIST）計劃建立實驗室自動化聯合會（CAALS），製訂分析儀器和計算機之間的信息交換協議。