Лабораторное оборудование: виды, применение, назначение

Современные клинико-диагностические центры проводят множество анализов и тестов. Их точность напрямую зависит от уровня технического оснащения. Купить лабораторное оборудование из США для выполнения исследований высокого качества с доставкой и последующим сервисным обслуживанием можно на сайте международнйо компании.

Проведение опытов и лабораторных исследований невозможно без специальной посуды.

Должна обладать необходимыми физико-химическими свойствами:

• термоустойчивость;
• небольшой коэффициент теплового расширения;
• устойчивость к воздействию химических препаратов и реагентов;
• во многих случаях — прозрачность;
• устойчивость к повышенному давлению.

Перед использованием посуду необходимо подготовить:

• тщательно вымыть;
• просушить;
• по мере необходимости — провести стерилизацию.

Не допускается использование посуды:

• не по назначению;
• имеющей сколы и другие дефекты;
• со следами химических препаратов и другими загрязнениями.

Лабораторная посуда изготавливается в соответствии со строгими нормами ГОСТ и должна отвечать всем правилам безопасности.

Уход за посудой

Остатки химических реагентов, а также моющих веществ могут повлиять на результаты анализов и химических исследований. Поэтому при уходе за лабораторной посудой необходимо четко следовать установленным инструкциям.

Стандартные рекомендации:

• твердые осадки и загрязнения удаляются механически;
• для веществ, не растворяющихся в воде, используют органические растворители;
• белковые вещества удаляются гидроокисью натрия или калия;
• для более глубокой очистки используют синтетические моющие смеси на основе солей хрома, кислот и другие;
• при мытье изделий из пластика нельзя использовать сильные растворы кислот и щелочей;
• существуют специальные механические аппараты для очистки и сушения лабораторной посуды, перед их использованием необходимо тщательно ознакомиться с описанием правил работы.

Лабораторное оборудование по принципу порядка выполнения лабораторных исследований

Общий порядок выполнения всевозможных лабораторных исследований можно свести к двум шагам:

1. Подготовка взятой пробы.

2. Непосредственно исследование пробы.

Исходя из этого, а также учитывая необходимость создания стерильных условий в процессе исследований, все лабораторное оборудование можно классифицировать по принципу порядка выполнения этих исследований следующим образом:

1. Лабораторное оборудование для подготовки проб к исследованию.

2. Лабораторное оборудование для проведения исследований.

3. Оборудование для создания стерильных условий в процессе исследований.

1. Оборудование для подготовки проб

Характерные представители такой группы – центрифуги, пипетки, сепараторы, мельницы и т.п. оборудование.

Подготовительное оборудование позволяет придать веществам необходимую форму или необходимое агрегатное состояние. Такую форму или состояние, которое подошло бы для проведения дальнейших лабораторных исследований.

2. Оборудование для проведения исследований

К группе лабораторного оборудования, основная задача которого – проведение лабораторных исследований, можно отнести:

• Микроскопы, как классические, так и электронные;
• Высокоточные лабораторные весы;
• Все группы анализаторов;
• Титраторы;
• Фотоизмерители и т.п.

Все из перечисленных позиций, так или иначе, позволяют лаборантам с точностью определять структуру проб исследуемого вещества или веществ, пересчитывать цепи или звенья структуры.

3. Оборудование для создания стерильных условий

Важным условием качества и точности проводимых лабораторных исследований является полное отсутствие микроскопических организмов в лабораторной среде. Исходя из этого, необходимым и обязательным является применение специального фильтрующего и очищающего, обеззараживающего оборудования. Стерильности можно добиться при помощи:

• Кварцевых ламп;
• Ультрафиолетовых ламп и т.д.

Возврат к списку новостей

Виды лабораторного оборудования по назначению

Исходя из назначения и области применения того или иного вида лабораторного оборудования, условно принято выделять:

1. Общее лабораторное оборудование.

2. Специальное лабораторное оборудование.

3. Измерительные приборы.

4. Аналитическое лабораторное оборудование.

5. Испытательное лабораторное оборудование.

1. Общее лабораторное оборудование

К группе общего лабораторного оборудования относятся:

• Центрифуги;
• Фильтры;
• Дистилляторы;
• Измельчители;
• Миксеры;
• Гомогенизаторы;
• Реакторы;
• Весы и т.п.

Также к общему лабораторному оборудованию можно отнести стенды, шкафы и столы, другие подобные предметы.

Основное назначение названой группы лабораторного оборудования — проведение подготовительных и промежуточных манипуляций с веществами до начала или в процессе исследований. Такие приборы призваны смешивать, дробить, измельчать образцы, а также менять их температуру, агрегатное состояние и другие физико-химические свойства.

2. Специальное лабораторное оборудование

К группе специального лабораторного оборудования можно отнести любые лабораторные устройства, характеризующиеся повышенной точностью результатов исследований, а также устройства и средства, требующие особых условий хранения и эксплуатации.

Применяется такое оборудование чаще всего в целях проведения узких, ограниченных исследований. Нередко к группе специального лабораторного оборудования относят и специальные приборы и устройства, выполняющие роль создания стерильных условий в процессе лабораторных исследований.

В узком смысле специальное лабораторное оборудование – это такое оборудование, которое создано для выполнения какой-либо определенной задачи, решением которой заняты лаборанты и конкретная лаборатория, соответственно.

3. Измерительные приборы

Группа измерительного лабораторного оборудования включает в себя:

• Рефрактометры;
• Поляриметры;
• Лабораторные весы;
• Спектрометры и другой измерительный инвентарь.

Основная задача измерительных приборов — определение количественных физических параметров исследуемого вещества.

4. Аналитическое

Такая группа лабораторного оборудования включает:

• Фотометры;
• Хроматографы;
• Титраторы и другие виды анализаторов.

Названые приборы позволяют с высокой точностью определять состав веществ: изотопный, элементный и т.д.

5. Испытательное оборудование

В группу входят:

• Влагомеры;
• Толщиномеры;
• Реометры и подобные им средства испытательного назначения.

В целом и общем испытательное лабораторное оборудование — это преимущественно роботизированные и компьютеризированные технические средства, позволяющие производить различные химические и физические манипуляции с пробами исследуемого вещества или веществ.

Виды лабораторного оборудования по назначению

Исходя из назначения и области применения того или иного вида лабораторного оборудования, условно принято выделять:

1. Общее лабораторное оборудование.

2. Специальное лабораторное оборудование.

3. Измерительные приборы.

4. Аналитическое лабораторное оборудование.

5. Испытательное лабораторное оборудование.

1. Общее лабораторное оборудование

К группе общего лабораторного оборудования относятся:

• Центрифуги;
• Фильтры;
• Дистилляторы;
• Измельчители;
• Миксеры;
• Гомогенизаторы;
• Реакторы;
• Весы и т.п.

Также к общему лабораторному оборудованию можно отнести стенды, шкафы и столы, другие подобные предметы.

Основное назначение названой группы лабораторного оборудования — проведение подготовительных и промежуточных манипуляций с веществами до начала или в процессе исследований. Такие приборы призваны смешивать, дробить, измельчать образцы, а также менять их температуру, агрегатное состояние и другие физико-химические свойства.

2. Специальное лабораторное оборудование

К группе специального лабораторного оборудования можно отнести любые лабораторные устройства, характеризующиеся повышенной точностью результатов исследований, а также устройства и средства, требующие особых условий хранения и эксплуатации.

Применяется такое оборудование чаще всего в целях проведения узких, ограниченных исследований. Нередко к группе специального лабораторного оборудования относят и специальные приборы и устройства, выполняющие роль создания стерильных условий в процессе лабораторных исследований.

В узком смысле специальное лабораторное оборудование – это такое оборудование, которое создано для выполнения какой-либо определенной задачи, решением которой заняты лаборанты и конкретная лаборатория, соответственно.

3. Измерительные приборы

Группа измерительного лабораторного оборудования включает в себя:

• Рефрактометры;
• Поляриметры;
• Лабораторные весы;
• Спектрометры и другой измерительный инвентарь.

Основная задача измерительных приборов — определение количественных физических параметров исследуемого вещества.

4. Аналитическое

Такая группа лабораторного оборудования включает:

• Фотометры;
• Хроматографы;
• Титраторы и другие виды анализаторов.

Названые приборы позволяют с высокой точностью определять состав веществ: изотопный, элементный и т.д.

5. Испытательное оборудование

В группу входят:

• Влагомеры;
• Толщиномеры;
• Реометры и подобные им средства испытательного назначения.

В целом и общем испытательное лабораторное оборудование — это преимущественно роботизированные и компьютеризированные технические средства, позволяющие производить различные химические и физические манипуляции с пробами исследуемого вещества или веществ.

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)

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«.

Требования по управлению оборудованием лаборатории

Стандарты и нормативные документы, регламентирующие деятельность лабораторий, включают в себя значительный объем требований по управлению оборудованием лаборатории. Эти требования относятся к этапам ввода в эксплуатацию оборудования и его применения в ходе испытаний и измерений. Например, такие требования указаны в критериях аккредитации в Российской национальной системе аккредитации «Росаккредитация» или в международном стандарте ISO 17025:2017.

В общем виде требования нормативных документов могут быть разделены на группы:

• требования, связанные с распознаванием оборудования. К этой группе относятся требования необходимые для однозначного выделения каждой единицы лабораторного оборудования из всей совокупности оборудования лаборатории. Эти требования включают уникальную идентификацию, маркировку статуса оборудования относительно критически важных событий, местонахождение оборудования и т.п. Требования по распознаванию оборудования распространяются на весь срок его эксплуатации.
• требования, связанные с подготовкой к эксплуатации. Эта группа требований устанавливает необходимость проверки способности оборудования выполнять свое предназначение. Сюда относятся требования по верификации нового оборудования или оборудования после ремонта, проверка точности или неопределенности измерений (для измерительного оборудования), проверка условий эксплуатации и т.п.
• требования регулярного метрологического контроля. Все оборудование, которое может повлиять на результат испытаний или измерений, должно подвергаться метрологическому контролю. Контроль может выражаться в виде калибровки, поверки, аттестации, сертификации или аналогичных по смыслу действиях (например, сличение с эталонами). В значительной степени требования этой группы относятся к испытательному и измерительному оборудованию (в том числе к программному обеспечению и мерной посуде). Однако могут применяться и к ресурсам, если они оказывают существенное влияние на результат испытаний или измерений (например, частота и напряжение электрической сети, форма электрического сигнала, скорость потока воды и т.п.).
• требования по обращению с оборудованием. Данная группа включает все вопросы по транспортировке, хранению, установке, эксплуатации, обслуживанию лабораторного оборудования. К этой группе требований также относятся вопросы защиты оборудования (от загрязнений, неправильного применения, случайных регулировок, повреждения, доступа неквалифицированного персонала).
• требования по ведению сопроводительной документации. Эта группа требований связана с ведением записей о состоянии лабораторного оборудования на всех этапах его жизненного цикла в лаборатории – планов поверки, калибровки, обслуживания, инструкций по эксплуатации, проверке, тестированию, описанию повреждений, неисправностей или модификаций, журналов обслуживания и т.п. документации.

Состав конкретных требований устанавливается в соответствующих нормативных документах. Система качества лаборатории должна полностью реализовывать эти требования, но не ограничиваться ими. Для эффективного управления оборудованием лаборатории необходимо учитывать вопросы, связанные с выбором оборудования, его приобретением (закупкой, арендой или лизингом), установкой, сервисным обслуживанием, утилизацией. Для разных видов лабораторного оборудования в системе качества должны быть предусмотрены свои алгоритмы и схемы действий.

Виды лабораторного оборудования

В зависимости от назначения и сфер применения лабораторное оборудование можно разделить на несколько видов. В нормативных документах они имеют разные названия, но описание сфер применения этих видов оборудования схожи.

К основным видам лабораторного оборудования относятся:

• общелабораторное оборудование. Это оборудование, которое практически не оказывает или оказывает самое минимальное влияние на результаты испытаний и измерений. К такому оборудованию относится лабораторная мебель, различные нагревательные приборы без контроля температуры, мешалки, лабораторная посуда общего назначения (без мерных делений) и т.п.
• мерная посуда. Она предназначена для точного определения объемов. К этому виду лабораторного оборудования относятся мерные колбы, пипетки, пикнометры, бюретки и пр.
• измерительное оборудование. Предназначено для проведения измерений и получения значений параметров (качественных или количественных). Сюда относятся различные средства измерений и индикаторы (линейки, термометры, вольтметры, спектрометры химические индикаторы, термоиндикаторы и т.п.).
• стандартные образцы, эталоны, меры. Это особые виды средств измерения, предназначенные для сравнения измеряемых характеристик с установленными значениями (например, при градуировке, аттестации или поверке измерительного оборудования). Стандартные образцы по своему назначению исполняют роль мер.
• испытательное оборудование. Оборудование, предназначенное для воспроизведения условий испытаний. Примерами испытательного оборудования являются климатические камеры, вибростенды, акустические камеры и пр.

Еще один вид лабораторного оборудования, которое применяется в деятельности лабораторий, – это компьютерные системы и программы. Они могут быть встроены в измерительное или испытательное оборудование или являться самостоятельными единицами оснащения лаборатории.

Под управление системы качества должны подпадать все виды лабораторного оборудования, но в первую очередь те из них, которые оказывают существенное влияние на результаты испытаний или измерений. К ним предъявляются наиболее жесткие и строго регламентированные требования по управлению оборудованием лаборатории.

Где применяется лабораторное оборудование?

Но не только этим ограничивается назначение лабораторного оборудования. В действительности среди функционала многочисленной лабораторной техники можно выделить сотни позиций её полезного применения, которые мы сгруппировались специально для вас, чтобы облегчить восприятие этой информации для простых людей:

• Поддержание определённой температуры внутри аппарата позволяет создавать точные условия, при которых возможно проводить анализы с различными микроорганизмами. Так например суховоздушный термостат может способствовать выявлению жизнеспособности вирусов при определённых температурах. Другая же функция термостата – определение и поддержание уровня кислорода внутри отделов устройства создаёт благоприятную среду для лабораторного развития растений, что позволяет проводить всевозможные опыты с самыми разными растениями во благо человечества;
• Лабораторное хранение бывает двух видов – быстротечное и долгосрочное. При первом виде в лабораторных холодильниках хранятся пробы воды, некоторые виды лекарств и реагенты. Для долгосрочного хранения применяются специальные морозильники, в которых хранятся биологические образцы, которые без соблюдения строгих температурных параметров не смогут дожить до проведения анализа. Другая функция морозильника – тест строительных материалов на морозостойкость;
• Для медицины, косметологии и различных научных центров применимо такое понятие, как стерильность. Для удаления любых болезнетворных микроорганизмов с поверхности инструментов применяются лабораторные стерилизаторы;
• Стабильная инкубационная среда – обязательное условие для проведения опытов с некоторыми образцами живых микроорганизмов. Лабораторные охлаждаемые инкубаторы позволили учёным совершить десятки тысяч открытий, которые в свою очередь легли в основу научных изобретений, играющих решающую роль в различных сферах деятельности человека;
• Проверка на жаропрочность – одно из популярных видов лабораторного исследования строительных материалов, посуды, и многого другого.

Важнейшим в сельскохозяйственной отрасли нашей страны лабораторным оборудованием являются аппараты, способные создавать и поддерживать точную температуру, влажность и уровень освещения. В таких камерах на свет появляются готовые к высадке культуры, растения и цветы, а также пророщенные семена, которые после благоприятного воздействия на них климатических камер могут дать в несколько раз больший урожай.

Виды лабораторной посуды по материалам, из которых она изготовлена

Лабораторная посуда изготавливается из материалов, позволяющих работать с активными химическими соединениями таким образом, чтобы не происходило химической реакции между препаратами из эксперимента и компонентами посуды. Кроме того материалы должны быть термоустойчивыми и обладать высокой механической прочностью.

Чаще всего для изготовления лабораторной посуды применяют следующие материалы:

1. Стекло.
2. Пластик.
3. Фарфор.

Стеклянная лабораторная посуда обладает рядом преимуществ:

• высокая степень прозрачности материала;
• инертность по отношению ко многим химическим препаратам и реактивам;
• небольшой коэффициент теплового расширения;
• термоустойчивость;
• относительно невысокая цена.

При добавлении к стеклу специальных компонентов и дополнительному закаливанию получают материал для лабораторной посуды с улучшенными показателями.

Пластиковая лабораторная посуда обладает как серьезными достоинствами, так и недостатками.

Плюсы:

• очень низкая стоимость;
• возможность использования одноразовой посуды, когда необходимо быстро добиться состояния стерильности;
• высокая химическая устойчивость — даже к плавиковой кислоте, к которой неустойчиво боросиликатное стекло;
• хорошие показатели механической прочности;
• безопасность в работе — в отличие от стеклянной посуды не оставляет осколков.

Минусы:

• самый главный недостаток — возможность работы в узком диапазоне температур. Посуда из пластика не выдерживает нагревания выше 130°С и охлаждения ниже 35°С;
• не такая высокая степень прозрачности, как у стекла;
• неэкологичность — пластик очень медленно разлагается в природе.

В основном в качестве пластика для лабораторной посуды используют полипропилен. Он очень дешевый и легкий, прост в изготовлении и использовании. Из минусов — неустойчив к воздействию сильных кислот.

Фарфоровая лабораторная посуда используется для:

• перемалывания твердых веществ;
• проведения химических реакций, где требуется быстрое нагревание.

Минусы:

• непрозрачность;
• неустойчивость к механическим повреждениям;
• относительно высокая стоимость.

Плюсы:

• выдерживает огромные температуры;
• высокая химическая инертность.

Из какого стекла делают посуду для химических исследований

Ее изготавливают из особых видов стекла, обладающих улучшенными показателями:

• высокая степень термоустойчивости;
• небольшой коэффициент теплового расширения;
• инертность по отношению к химическим веществам;
• полная прозрачность;
• механическая прочность;
• отсутствие сколов и трещин.

Одними из лучших физико-механических и химических характеристик обладает посуда из боросиликатного стекла. Оно обладает высокой химической устойчивостью к воздействию:

• кислот;
• щелочей;
• солей;
• органических растворителей.

• пробирок;
• колб;
• чаш;
• стаканов;
• пипеток;
• пластин;
• наконечников.

Кварцевое стекло используют тогда, когда положительных качеств боросиликатного недостаточно.

Преимущества:

• можно нагревать до температуры 1100 градусов по Цельсию (боросиликатное начинает размягчаться уже при 500 градусах);
• температура плавления доходит до 1500°С;
• обладает самым низким коэффициентом теплового расширения.

Недостатки:

• цена намного дороже, чем у боросиликатного;
• высокая хрупкость.