张宇1 韩静2 贾甄慧3
北方华安工业集团有限公司 黑龙江 齐齐哈尔 碾子山 161046
摘要：实验室环境对仪器的正常工作具有重要意义。本文对理化分析仪器实验室环境因素影响进行了论述。
关键词：理化分析仪器；实验室环境因素影响；综合分析
通过综合分析实验室环境因素对理化仪器设备使用的影响，很多问题最终都是由于工作人员的疏忽，不重视实验室环境条件带来的影响，对仪器设备重使用、轻维护，不注意仪器设备的日常安全检查及管理。有备无患、防范于未然，才是治理实验室环境及规范理化分析仪器设备使用之根本。
一、实验室环境要求
首先，实验室要有足够的通风换气设备，以及废气排放管道，保持实验室内的空气新鲜洁净。其次，应配备冰柜以保存样品及试剂。再次，应配备保险柜以保存有毒物品。最后，对实验室内部不同功能的区域，尤其是具有毒性和“三致效应”的环境污染物分析场所，应分隔并设置明显的标志加以区分。
二、湿度对理化分析仪器直接影响及表现
当实验室环境湿度偏大时，仪器仪表表面吸附的水分会连接成连续的水膜或凝结成露滴，附着在电路覆铜板或元器件上会产生氧化还原反应，降低电路的安全可靠性。若溶解工业大气中含有酸碱气体，中性水会变成弱酸弱碱液体，侵蚀仪器腐蚀电路板造成短路，导致电路高阻或绝缘功能降低，造成仪器设备测量值不稳定，无法正常使用。水雾还会造成光学系统的整体性能降低及光源机械部件的锈蚀，以及金属镜面光洁度下降，致使光学部件如光栅、反光镜、聚焦镜等配件铝膜锈蚀发霉生斑，造成光能不足、杂散光、噪声等，特别是在南方春天雨季潮湿或返潮对设备有很大的影响，在此期间，若不注意设备存放的实验室环境湿度并有效的调节控制，设备的故障率会比日常明显上升，不仅会影响设备的使用寿命，还会造成设备的损坏，从而使其无法使用。
比如：酸度计、分光光度计、电导率计、旋光仪等理化分析仪器，每次开机使用预热时间充分，仪器调零点示值稳定性、重复性偏差大，有时会出现与设定值偏差大、机械显示仪器出现指针来回跳动甩针或单向偏移不可调；数显仪器出现数字上下偏移、跳动或较大偏移、单向递增(减)或无规律来回振荡的数字摇摆值。主要问题是理化分析仪器对湿度敏感影响显著，设备长期闲置使用率低；实验室长期封闭，空调或通风除湿设备未按规定安装；实验室选址不合理，长年阴暗潮湿，湿度高，通风效果差；日常维护不及时、不到位。四季控湿的仪器实验室，必须配备除湿通风设备。
三、温度对理化分析仪器敏感的影响
当设备正常运行时，机器本身会释放热量，若环境温度过高会导致散热速度慢、效率低，机内配置安装的各种元器件长期处于过热、高温状态，易老化变质损坏，设备的使用周期大幅缩短，造成设备频繁出现各种疑难问题或故障。比如，可见分光光度计使用大功率管作为稳压源，钨灯作为光源，若环境温度过高，导致设备散热不良，极易造成大功率管电极间的击穿断路损坏，钨灯超亮，亮度电位器不能100%调节，时间一长，坞灯过热也烧坏。同样，若实验室工作环境温度过低，仪器设备预热时间延长，化学反应速率和检测数据相对滞后，则测量值无法真实反映。
理化仪器受到温度的显著影响，若环境温度过低，仪器启动效果差，一些关键设施或部件对温度敏感，例如，一些电子发射管释放出生成的离子或电子电荷或光谱线与被测物质反应，可能无法充分实现有效激发，直接影响仪器设备的正常使用，导致检测数据失真。
比如，检测原子荧光光度计的检出限指标，一般情况下，实验室的环境温度应控制在26℃左右；若此时温度过低(如15℃以下)，待测元件的激发光源(一般为空芯阴极灯或无极放电灯)发出的特征谱线通过聚焦，不能充分有效激发氩氢焰中待测原子，实际测得的荧光值过低或标准曲线不成线性，致使检定参数的检测结果会偏离正常值，误判不合格。可见，理化仪器设备对实验室环境的工作温度要求较高，应按操作规范的规定加以控制，以达到要求。四季恒温控制的仪器实验室，必备恒温或控温调节设备。
四、防尘除烟
灰尘附着在仪器设备的运动部件上会增大磨损，影响机械系统的灵活性，降低各种限位开关、按键、光电耦合器的可靠性。环境中的烟尘及大气中的腐蚀性气体遇水或水雾时会溶解成具有一定酸碱度或氧化作用的腐蚀性附着液，造成电路短路和漏电，这也是造成光学部件如铝膜腐蚀的原因之一，严重时会造成仪器报废。使用一段时间后，仪器内部会积聚一定量的尘埃，因此必须定期清洁，以保证环境及室内卫生条件。
除尘防烟一般是普通设备，具备资质的实验室专业技术人员可按规范隔离防护、有效排放和清洁实验室烟雾；对构造复杂的精密设备，最好安排设备厂家的专业售后工程师进行现场维护或指导，定期开启仪器设备外罩，对内部电路板和光学结构件进行清洁除尘，必要时校准光路，对机械部件进行清洗润滑，重新紧固各发热元件的散热器，最后恢复原状，然后进行必要的检测、调校和记录。
五、防振避震
对大多数精密设备而言，振动需加以控制，特别是对测量设备，振动对其准确度有着深远的影响。振动是在某种外力的作用下产生，本身是一种能量。振动能量的一部分向空间辐射形成空气噪声，另一部分通过结构件传递到测量端或被测物，导致测量准确度下降。振动的来源可能是持续运转的机械设备，如电机产生的稳态振动，可能是受瞬时外力冲击引起的冲击振动，也可能是运动的风扰动引起的振动，即声辐射。防振减振措施：控制振源，使振源不振或少振；隔离振源，阻断振动传递路径，或加大振动传递的难度；改变振动方向。
振动是指由自然界环境或外力引起的一次或多次突发或偶发运动。避振是克服及避免由于自然环境或外界因素冲击引起的各种振动干扰，从而影响或损坏实验室设备。震动与振动的定义不同，应加以区分。目前，国家规定制定的实验室环境振动项目技术要求，主要是防止机械振动对计量仪器设备的影响。
六、电磁干扰
由于精密仪器设备对电磁干扰较敏感，存在多种直接影响及危害，不仅会导致精密仪器设备的测量指标偏离正常值、出现震荡摆动，还会导致仪器设备控制系统的运行逻辑异常，可能导致失控误控和误动作；电磁干扰信号往往淹没检测信号，导致设备信噪比降低；电磁干扰改变信号的运行轨迹(如电离离子、电子电荷、带电粒子、X射线、原子光谱线等)，无法获得准确可靠的检测数据。抑制电磁干扰的方法包括：改进设备设计，克服设备本身存在的电磁干扰，采用屏蔽技术降低电磁干扰，利用接地技术消除电磁干扰，利用布线技术提高电磁干扰，利用滤波技术减少电磁干扰等。
七、电离辐射
电离辐射有天然放射性和同位素放射源，辐射释放出的高能粒子，如α射线、β射线、γ射线、X射线等，对人机体细胞有害，对所有物体都有干扰及破坏作用，因此对仪器设备具有辐射射线无形穿透的各种损害干扰，可引起短路。有些仪器本身携带放射性同位素物质作为正常测量工作源，设备本身防护良好，只要这些仪器严格按标准操作，安全有保障，但必须制定严格规章，明确建立实验室特种设备管理制度，规定未经特定负责人或安全员许可，严禁随意拆解设备的相关部件，避免辐射源泄漏污染对环境及人员造成不可逆的危害。
八、通风换气、无害处理
实验室有毒有害气体或物质的安全排放及无害处理，主要是通过建立可靠、安全、性能良好的实验室排风管道换气系统，能同时有效地抽离排出废废气，换入洁净空气；使用后产生的有毒有害污染物，可通过专用污染物管道排放或按规定收集集中，交给有资质、有渠道、有能力的污染物处理机构或企业，进行无害化降解、再生、回收、分类、循环处理再利用，以避免二次污染、排除二次损害等。
参考文献：
[1]张建设.实验室环境因素对仪器故障影响的分析[J].职业与健康，2015(01).
[2]黄东兴.理化分析仪器实验室环境因素影响综合分析[J].中国计量，2019(12).