GidraVydra

В прошлых постах:

Часть 1

Часть 2

Часть 3

Часть 4

Мы посчитали, какое оборудование и в каком количестве необходимо для того, чтобы снарядить исследовательскую лабораторию для органического синтеза на 4-х человек. В этой, пятой по счёту, части речь пойдёт об оборудовании, к синтезу непосредственно не относящиеся. Эти приборы нужны нам для того, чтобы оценивать свойства и перспективу практического применения того, что мы там насинтезировали.

В этой части я буду писать только о том оборудовании, которое среднего достатка научная группа может и иногда хочет, пусть и со скрипом, но позволить приобрести в личное (то есть групповое =)) пользование. Про приборы стоимостью в сотни тысяч долларов расскажу потом, отдельно. Такие приборы покупаются на одну группу только тогда, когда они являются основными инструментами проводимых исследований. Ну, или если руководитель группы уже не знает, куда девать деньги. Итак, поехали!

1)Главбокс, он же сухой бокс, он же перчаточный ящик. Строго говоря, в нём порой проводят синтезы, но нам он нужен для совершенно других целей.

Назначение главбокса - проведение манипуляций в инертной атмосфере, в 99% случаев - в атмосфере аргона. Мы его используем для фасовки чувствительных к кислороду веществ, навроде бис(циклооктадиен)иридия или металлического лития, а также для тестирования электродных материалов.

В любом главбоксе есть:

-Шлюз, для сообщения с окружающим миром без завоздушивания бокса.

-Огромные резиновые перчатки встроенные в переднюю стенку, чтобы делать вещи.

-Стекло в передней стенке, чтобы хотя бы немного видеть, что ты делаешь.

-Освещение, чтобы лучше видеть, что ты делаешь.

-Система, управляющая давлением внутри, например, чтобы засунуть руки внутрь, надо быстро стравить давление, и при этом не запустить внутрь воздуха. Бывают системы, автоматически распознающие акт рукосуйства, а есть с кнопочкой или, лучше всего, педалью.

-Датчики воды и кислорода (чтобы глючили). Серьезно. От паров органики глючат даже на очень дорогих приборах.

-Ну и кабельный ввод, чтобы можно было оборудование внутри бокса запитать и обеспечить обмен данными с приборов.

Остальное опционально.

Есть главбоксы "проточные" - аргон постоянно поддувается из балона, проходит через бокс и сбрасывается через клапан. Есть рециркуляционные, в которых аргон гоняют по кругу через геттеры - поглотители кислорода, воды и прочей дряни. Часто эти схемы соседствуют в одном устройстве. При российских, весьма гуманных ценах на аргон, и совсем негуманных ценах на кислородные геттеры, чаще ставят проточные. Они ещё и дешевле значительно. Но геттер для паров органики всё равно ставят - он дешевый и регенерируется нагреванием в вакууме.

Стоит хороший главбокс от 5М и есть далеко не в каждой группе. У нас есть один хороший и два старых и поганых.

Вот он, родимый. Этот двухместный. Перчатки торчком из-за некоторого избыточного давления внутри.

2)Спектрофотометр. Говоря простым языком, прибор, позволяющий получить график зависимости поглощения образцом света в зависимости от длины волны.

Спектр его применений довольно широк. Он позволяет определять содержание вещества в растворе, с его помощью можно измерять скорости и\или константы равновесия химических реакций, изучать базовые оптические свойства растворов и материалов. И ещё массу всего интересного делать.

Диапазон цен - от 150К до нескольких миллионов. Вполне приличная машинка стоит около 600К в базовой комплектации. Не так уж и много, учитывая её возможности. Опционально к ней идет термостатирование кюветного отделения, проточные ячейки и т.д. У нас есть один, возможно, будем докупать ещё. Сильно востребован.

Спектрофотометр UV-1900. Последняя модель крайне популярной 1x линейки Shimadzu.

Пожалуй, стоит сказать пару слов о принципе работы спектрофотометров (далее СФ). Для исследовательской деятельности используются главным образом двухлучевые СФ. У двухлучевых СФ два луча, так-то.

Классическая схема сканирующего СФ такая: берем один луч от лампы, с помощью призмы или дифракционной решетки выделяем из луча одну длину волны (ну не совсем одну, +- 0.5 нм). Далее стоит специальная приблуда, которая делит его ровно пополам. Это может быть вращающееся зеркало, которое дает т.н. временную развертку - пол-оборота отражает в одну сторону, пол-оборота в другую, а может быть чисто оптическая хитровыделанная схема.

Типичная схема двухлучевого СФ. Вспомогательная оптика детектед, но сути она не меняет.

Одну половинку луча далее пропускаем через образец, другую - через пустой растворитель. Далее есть варианты. Можно поставить ещё одно вращающееся зеркало, только в обратную сторону - чтобы оба сигнала приходили на один детектор. Или поставить два детектора, предварительно тщательно их откалбировав.

Картинка строится по разнице между двумя лучами - рабочим и сравнения. Таким образом мы получаем чистое поглощение образца, без артефактов от растворителя, кюветы и вспомогательной оптики. Далее мы плавно поворачивем призму\решетку, меняя длину волны, и строим график зависимости поглощения света от длины волны.

Более понтовые СФ - с диодной матрицей - отличаются тем, что через образцы пропускается полихроматический свет, а призма стоит на выходе, и свет, разложенный ей в спектр, падает на линию диодов так, что каждый диод фиксирует свою длину волны. Чем больше диодов - тем больше спектральное разрешение. Такая схема дает возможность получать за один скан весь спектр, плюс она сокращает число механических узлов, которые обычно являются слабым местом оптических схем.

Получается такая вот картинка. По оси абсцисс - длина волны, по оси ординат - поглощение.

3)Спектрофлуориметр. Из той же оперы, что и спектрофотометр, только записывает он не спектр поглощения, а спектр испускания. Свет падает на образец, поглощается, а потом испускается обратно, но уже с меньшей энергией. С помощью дополнительных опций можно делать много чего интересного - измерять квантовые выходы излучательных процессов, исследовать прозрачность образцов.

Оптическая схема прибора проще - она по понятным причинам однолучевая. Прикол в том, что образец в данном случае является не оптическим элементом, а вторичным источником. Достигается это очень просто - первый и второй оптические пути перпендикулярны. Вдобавок, монохроматоры стоят и до и после.

Ценовой диапазон этих приборов огромен - зависит от спектрального разрешения и диапазона, временного разрешения и опций. За 1.5М можно купить импортный прибор, надежный, удобный и удовлетворяющий базовые потребности. У нас нет и покупать вряд ли будем.

Спектрофлуориметр той же фирмы. Разумное соотношение цена\качество.

4)Потенциостат-гальваностат. С его помощью изучают электрические и электрохимические свойства веществ и материалов.

Всем, наверное, в школе на уроках физики рассказывали, что любой электрический контур имеет вольт-амперную характеристику. Дескать, изменяешь напряжение - смотришь как меняется ток. Ну или наоборот. Плюс, ещё можно играться с переменным током, который предоставляет очень большой полет для фантазии. Ну и так, по мелочи: его можно использовать как осфиллогаф или как низковольтный источник питания. За 2 ляма, ага. А ещё бывают многоканальные приборы.

Стоят они очень по-разному - от 100К до миллионов. За 2М можно купить хороший прибор исследовательского класса. У нас таких приборов целый арсенал, самого разного качества и назначения.

Прибор фирмы Autolab. Фирма настолько популярна, что многие называют любые потенциостаты-гальваностаты Автолабами, вне зависимости от фирмы. Ну вроде как подгузники Памперсами называют, или копиры Ксероксами.

Что у него внутри - я ХЗ. Много электроники, эт точно. Самая типичная задача для такого прибора - запись циклических вольтамперограмм ака ЦВА. Из ЦВА можно многое узнать, например, об электроемкости материалов, об электродных реакциях в системе и т.д.

Типичные данные, получаемые прибором.

5)Климатическая камера. Используется для тестирования работоспособности материалов в различных условиях по температуре\влажности.

Стоимость сильно зависит от диапазона температур. Самые дорогие - те, которые могут давать хорошие минуса. Цена неплохой камеры до -40С - 600К. Надо бы купить, но жаба душит. Пока пользуемся самодельным.

Просто ящик, ничего интересного. От сушильного шкафа порой не отличишь...

6)Вискозиметр. Используется для определения вязкости растворов, в первую очередь - полимерных.

Вязкость бывает разная - кинематическая, динамическая, характеристическая и ещё тысяча и одна вязкость. Нужна она для разного, но нас больше всего интересует возможность оценить по вязкости среднюю молекулярную массу полимера. Я сам в этой области разбираюсь слабо, поэтому расскажу только про те вискозиметры, за которыми работал.

Первый - капиллярный вискозиметр. Принцип его работы основан на том, что скорость вытекания жидкости через узкий капилляр связана с её вязкостью. Соответственно, в вискозиметре есть капилляр постоянного сечения, и емкость над ним. В емкость заливают раствор и засекают время, за которое он вытечет. Повторяют это для нескольких концентраций полимера, дальше что-то считают и получают характеристическую вязкость, которую пересчитывают в мольмассу.

Сам вискозиметр стоит копейки. За 50К можно купить прибор премиум-класса. И то сказать - просто стекляшка. Значительно дороже стоит его термостатировать, что необходимо - вязкость чувствительна к изменению температуры. Есть и полностью автоматизированные системы - сами тебе и разбавят, и нальют, и время измерят. Вот эти уже могут и 500К стоить. У нас есть один, но безо всяких излишеств - ручками, ручками...

Разновидности капиллярных вискозиметров.

Второй - ротационный вискозиметр.Тут всё ещё проще - опускают в раствор палочку, раскручивают до заданной скорости и измеряют момент сопротивления. Кстати, при вращении раствор начинает подниматься по палочке вверх.

Сколько стоит такая штука - я ХЗ. Покупать не собираемся.

Ротационный вискозиметр.

Эта часть получилась очень вариативной - у каждой группы свои потребности и свои представления, о том, какое испытательное оборудование нужно покупать. Считать сумму тут бессмысленно.

На сегодня всё, ну а в следующий раз буде моё любимое - хроматография!

Баянометр выдаёт кучу рандомных картинок. Комменты для минусов внизу.

Сегодня я начинаю новую серию постов, но не про химию, а внезапно про музыку. Да, даже химики слушают музыку.

Текста много не будет - копипастить Википедию нет никакого желания. Буду давать минимум информации - страна, годы, жанр\поджанры. Может одну-две истории из жизни, связанные с этой группой. А дальше я просто вставлю 5-10 лучших, на мой взгляд, песен группы.

Убедительная просьба - не надо, пожалуйста, писать мне "группа говно" или "а вот такую группу ты знаешь?". Если я делаю про группу пост - мне она нравится, недовольные - лесом. И групп я знаю много, а пост только про одну. Имейте терпение. Отнесение к тому или иному поджанру - вещь довольно субъективная, поэтому в этом вопросе я не претендую на истину в последней инстанции.

Если заметили какие-то неточности в описании - пишите. Я тоже человек и могу ошибаться. Но учтите - посты я могу редактировать только в первые N минут, дальше - что написано пером, не вырубишь топором. постараюсь не делать серьезных ошибок.

Итак, первой на наш стол ложится немецкая группа Subway to Sally. Почему именно она? Просто первой под руку попалась. Основана группа в 1992 году и пока вполне себе функционирует.

Играют ребята NDH с хорошей примесью фолк-рока, поют на немецком, хотя в начале творчества не брезговали и английским. Изюминка группы - обширный арсенал акустических инструментов, гармонично дополняющих звучание электрогитар и барабанов, и интересные вокальные партии фронтмена Eric Fisher.

Интересная особенность вокалиста - очень четкая артикуляция и классический Hochdeutsch. Песни Subway to Sally можно использовать даже для аудирования при изучении немецкого =) Собственно, мне они очень помогают улучшить слуховое восприятие немецкой речи.

А теперь самое интересное - музыка!

Schneekonigin - Снежная Королева.

Das Ratsel II - Загадка номер 2.

Sieben - семь.

S.O.S. - в переводе не нуждается.

Meine Seele brennt - моя душа горит.

Minne Duett - совместно с Faun. С переводом затрудняюсь.

Arme Ellen Shmitt - бедняжка Эллен Шмитт. Нашел только лайв, но запись неплохая.

Приятнного прослушивания, делитесь впечатлениями и воспоминаниями! Комменты для минусов внизу.

Мы уже осметили мебель, персональное оборудование и общее оборудование лабораторной комнаты на 4-х человек, что вышло нам в 12 млн.р. Эту сумму можно ужать, сэкономив на качествуе и количестве, но не очень сильно. И избежать их нельзя. Сегодня же речь пойдет про то оборудование, которое ввиду цены, размера и функционала не ставят в каждую комнату. Обычно такие приборы покупаются в единичном экземпляре на научную группу, если вообще покупаются.

Оборудования этого довольно много, поэтому пост пришлось разбить на три части. В первой части будут в основном приборы именно для синтеза и сопутствующие, во второй - спектроскопия, электрохимия и прочая испытательная техника, и в третьей - моё любимое, хроматография. Поехали!

1)Печи. Они бывают разные - муфельные, трубчатые, индукционные, низкоградиентные, дуговые и ещё куча всяких. Однако для органического синтеза обычно хватает обычной муфельной печи. Собственно, органический синтез там не ставят - органика при таких температурах разваливается. Но для подготовки синтеза часто требуется прокаливание реагентов - молекулярных сит, осушителей, катализаторов. Иногда, когда требуется особо тщательно избавиться от воды, в муфеле прокаливают и колбы.

Стоит такая печь около 400К. Цена сильно зависит от объема камеры и производителя, я беру оптимум.

Муфельная печь. Температура до 1200С. Внутри всё из огнеупорной керамики. Здесь совсем простенькая, желательно брать хотя бы с примитивным программированием. Зато хороший объем камеры.

2)Приборы для перегонки и возгонки.

Кюгельрор. Очень удобная вещь для перегонок и возгонок. Слева - стеклянная печь, в ней вращается набранный из сферических сосудов каскад. Стоит дохрена - около 800К, и мы его брать, скорее всего, не будем. Но выглядит прикольно.

Ректификационные установки. Выглядят очень по-разному, например так. Стоят тоже по разному, от 100 до 500К. У нас есть одна, и хватит.

Сублиматор. У нас есть два, более чем достаточно. Он подключается к пластинчато-роторному насосу и к чиллеру. Стоит 100К.

3)Автоклав. Используется для проведения реакций под большим давлением, например для известного всем со школьной скамьи гидрирования на никеле Ренея. Давление может быть достигнуто как путем нагрева, так и с помощью подвода газа из баллона. Автоклавы бывают стеклянные и стальные, в стальной можно дополнительно вставить вкладыш. Бывают автоклавы с механическим перемешиванием - усилие передается через магнитрую муфту, а бывают без перемешивания - их просто ставят на магнитную мешалку, благо нержа не магнитится. С нагреванием та же история - бывают с нагревательной рубашкой, а бывают такие, которые греют подручными средствами.

Так, как внутри давление до 150-200-250 атмосфер, автоклав запечатывается в два приема - сначала крышка и сосуд стягиваются болтами, а потом всё это дело закрепляется стальным кольцом.

Базовый вариант стоит 250К, сменные сосуды разных объемов - ещё по 70-100К.

Это хорошо запакованный автоклав фирмы Parr, стоит под 1000К. У нас вариант намного проще - без перемешивания и нагревания. Одного более чем хватает.

4)Лёдогенератор. В принципе, подойдет обычный барный за 20К. Однако он делает лед крупными кубиками, что не очень удобно. Да и производительности на большую лабу может и не хватить. Лучше взять подороже, за 50К, но делающий мелкую крошку и в большом количестве. Фотку прикладывать не буду - можете посмотреть на него в Макдоналдсе =)

5)Плавильный столик. Или по научному - прибор для определения температуры плавления. Кэп поясняет, что его используют для определения температуры плавления (или разложения) твердых веществ. Да, в 21-м веке до сих пор для идентификации веществ используется такой архаичный метод.

Выглядит это так: мы берем запаянный с одного конца капилляр, набиваем его на 3-5 мм веществом, вставляем в дырку в нагревательном блоке и смотрим в окуляр сбоку. Прибор медленно повышает температуру, а мы следим, когда вещество расплавится. На более продвинутых моделях, кроме этого, есть детектирование по преломлению лазерного луча и запись видео. Однако вживую всё равно выходит точнее и надежнее.

Стоит такая штука около 200К. У нас одна есть, и нам хватит.

Вот такое инопланетное чудище.

6)Лейка. В смысле, микроскоп такой. Нужен, чтобы рассматривать кристаллы, пленки и прочие всякие материалы. К нему ещё нужен специальный осветительный прибор с гибкими световодами. Цену его я не знаю, но предполагаю что около 400К, но мы его брать не будем. У нас стоит Levenhuk за 10К, а если раз в месяц нужно что посложнее - бегаем к соседям.

Вот эти тентакли, что тянутся справа - это световоды. Слева я так понимаю манипулятор фокуса.

7)Фотореакторы. Нужны для проведения реакций под действием ультрафиолетового излучения и видимого света. Например, для имитации фотосинтеза.

Так как одно из главных направлений нашей лаборатории - фотоактивные материалы и фотокатализаторы, фотореакторов у нас много и все они кастомные - собственной конструкции и ручной работы. Но есть и один стандартный, с погружной ртутной лампой. С кожухом стоит 150К. Предсказать, сколько и каких фотореакторов нам будет надо, и сколько они будут стоить, трудно.

Примерно так он выглядит. Охлаждение лампы и реакционной смеси водяное. Мешалка в комплект не входит.

Есть системы вроде H-Qube за 2500К, но это скорее многофункциональные проточные реакторы. Их фотохимические возможности ограничены, в отличие от цены.

Дорого-бохато. Но это для тех, кто вообще денег не считает.

8)Химическая микроволновка. Да, химические реакции можно проводить под воздействием микроволн. И дело не только в нагреве - молекулы характеризуются различными частотами резонансного поглощения микроволнового излучения, что дает возможность их селективной активации.

Обычно помимо микроволн реакционный сосуд может находится под приличным давлением - до десятков атмосфер. Стоит такая микроволновка от 600К и выше. У нас стоит одна, больше брать не будем.

Эта выглядит модно. Дорогая. Справа робот для смены реакционных сосудов.

9)Система очистки растворителей. Нужна для тех, кто тратит много абсолютных растворителей. Когда время, затрачиваемое на их очистку вручную, съедает существенную часть рабочего времени сотрудников, нужно брать такую систему. У нас расход относительно небольшой, да и требования к чистоте не такие высокие, нам она не особо нужна.

Сколько стоит - вообще ХЗ, никогда не покупал и не интересовался. По идее, где-то по 200-300К на один растворитель должно выходить.

Вот как-то так. Это высокопроизводительная система. Как видно на картинке, расчитана на 5 растворителей.

10)Посудомоечная машина. Посуды в процессе синтеза пачкается много, и в отличие от биологов, работающих в одноразовом пластике, мы работаем в многоразовом стекле, которое надо мыть.

Кто любит мыть посуду, поднимите руки! Никто не любит? Химикам ничто человеческое не чуждо - они тоже не любят мыть посуду. Для того, чтобы облегчить их труд, придумали посдомоечные машины. Можно, конечно, нанять лаборанта - но ему тоже надо зарплату платить, а главное - ему нужно столь ценное в наши дни рабочее место!

Некоторые везунчики, загрязнения на посуде которых схожи с бытовыми, могут пользоваться обычным хорошими посудомойками за 50К. Большинству же бытовая посудомойка - что слону дробина. Приходится брать химические, уже за 500К. Моют хорошо. Но мои загрязнения настолько стойкие, что их даже она не берет. У нас пока такой нет, но планируем закупить. Пора уже, а то несолидно как-то...

Выглядит примерно как бытовая машинка, только со специальными креплениями. И моющие составы другие.

Сегодня я даже считать не буду, ибо очень всё вариативно как в плане необходимости, так и в плане доступности. В следующей части обсудим испытательное оборудование.

Баянометр молчит. Комменты для минусов внизу.

Итак, в первой части мы посчитали примерную стоимость мебели, необходимой для создания химической лаборатории на 4 человек. Получилось 3.0 - 3.5 млн.р. В следующих 3-х частях мы будем составлять смету на оборудование. Сегодня часть, посввященная нагреванию и перемешиванию. Ахтунг - будет много картинок и даже видео! Поехали!

Это немного устаревшая модификация. На новых нет отдельного контроллера как та блямба сверху, термопара втыкается прямо мешалке в зад.

1)Основа почти любой синтетической лаборатории - магнитные мешалки. Мешалка имеет рабочую поверхность около 15 см в поперечнике, может вращать магнитный сердечник, расположенный над рабочей поверхностью за счет встроенного ротора с мощным магнитом на конце. Кроме того может греть до 300-350 градусов, снабжена термоконтроллером с выносной термопарой (продаются и комплектации без него, но смысла на этом экономить нет).

Зачем нужны мешалки? На них ставится 95% всех реакций. Они нагревают и перемешивают. При необходимости можно и охлаждающую баню поставить. Важная особенность магнитных мешалок - они не требуют физического контакта между мешалкой и якорем, т.е. на ней можно безо всяких ухищрений ставить реакции в закрытых сосудах. Термоконтроллер, понятное дело, нужен для контроля за температурой.

Нашел неплохое видео на русском, объясняющее что, как и зачем:

Мешалки IKA. Хорошие, но я предпочитаю другого производителя.

Мы пользуемся в основном мешалками Heidolph. Стоят они около 70К за штуку. На одного синтетика желательно иметь хотя бы по 4 штуки. Плюс, на каждого ещё нужен набор магнитных якорей в тефлоновой оболочке, масляные бани и термоблоки. Ещё по 30К на человека. Плюс, хорошо бы иметь пару колбогреев для перегонки, по 25К штука. Итого 4*4*70 + 4*30 + 2*25 = 1290К. Уже неплохо...

Верхнеприводная мешалка - брутальная штука. А когда-то магнитных не было, и всё делали на верхнем приводе...

2)Кроме того, желательно иметь хотя бы одну, а лучше две верхнеприводных мешалки. Скорее всего того же производителя. У них нет своего нагрева, но они могу перемешать даже самые густые смеси.

Они стоят, с фирменным штативом и набором лопастей выходит по 200К за штуку. Если не жировать, и штатив взять отечественный (т.е. китайский) - 150К. Итого выходит 300К в среднем варианте.

Очень удачная модель. Не имеет конкурентов по соотношению цена-качество. Вертикальная компоновка, ручной лифт - ничего лишнего и при этом есть всё, что надо.

3)Количество роторов (ротационных вакуумных испарителей, но так никто не говорит) на человека - хороший показатель финансового положения лаборатории. Такой ротор стоит от 250К, если в минимальной комплектации.

Роторы нужны для отгонки растворителей в вакууме. Почему в вакууме? Потому что в вакууме растворители кипят при меньшей температуре, а чем меньше температура - тем меньше риск, что разложится вещество.Например, толуол кипит 110 С при 1000 мбар. А при 50 мбар он кипит уже при 26 С, т.е. при комнатной температуре. Для того, чтобы при необходимости подогревать перегонный куб, у ротора есть нагревательная баня. Обычно с водой.

К ротору нему нужен источник вакуума, и вот тут-то всё сложно.

Самый бюджетный вакуум - вакуум водоструйного насоса. Плюсы - дешевизна (1000 р, ничто в масштабах лабы) и химическая стойкость. Минусов много - огромный расход воды, вакуум зависит от напора, предельный вакуум 5-7 мм, в откачиваемую систему могут попасть пары воды, очень шумный, периодически забивается. На Западе из-за жуткого расхода воды от них отказались почти на 100%.

Если деньги есть, можно взять мембранный насос. Хороший мембранный насос с химически стойкими мембранами, дающий 2 мбар предельного вакуума, с манометром, предохранительной склянкой и игольчатым клапаном, стоит 200К. Плюсы - не расходует воду, довольно тихий, хороший предельный вакуум. Минусы - дает вибрацию по столу, поэтому требует гасителей вибрации, надо отводить выхлоп в тягу.

На этом фото нет манометра, а склянки две. То ли на два потребителя, то ли одна из них на выход.

Проблема вышеобозначенных насосов - фиксированное значение вакуума, часто избыточное. Приходится регулировать вакуум вручную, либо клапаном, либо открывая-закрывая кран.

Этих недостатков лишена мембранная вакуумная станция. Она снабжена цифровым вакуум-контроллером. Выставил вакуум на дисплее - иди гуляйработай. Стоит как крыло от истребителя - 400К, но экономит массу времени и сил. Я бы сказал, что если считать по сэкономленным человеко-часам, года за 3 окупится.

Вакуумная станция. Дорогая, зараза.

У ротора есть обратный холодильник (здоровая стеклянная спираль слева). Нужен, чтобы растворитель конденсировался и стекал в приемник. Так вот, обычно их охлаждают проточной водой. Но последнее время такой расход воды становится непозволительной роскошью, и на смену проточной воде приходят циркуляционные криотермостаты, в народе - чиллеры. Они гоняют по внешнему жидкость (антифриз), который охлаждают до нужной температуры. К одному чиллеру можно полключить последовательно несколько потребителей. В данном случае это роторы, и им нужна температура 6-8 С. На 6 роторов при нашей компоновке нужно 2 таких чиллера, каждый стоит с учетом антифириза и шлангов 100К - итого 200К.

Чиллер фирмы Thermo. Дорогой. Мы будем брать отечественные - последнее время появились неплохие.

Кроме роторов, к этим чиллерам будут подключаться и обратные холодильники, использующиеся для постановки реакций.

Раз уж заговорили о чиллерах - помимо этих, нужен ещё один, с глубоким охлаждением (-80 С) для постановки реакций в минусах, и для некоторых испытаний материалов. Отечественный вариант стоит 400К, импортные - от 1КК.

Это уже не ящичек размером с системный блок, а тумба на колесиках. И весит 80 кг с теплоносителем. Кстати, антифризы при такой температуре замерзают, так что туда заливают 40 литров чистого шила!

Сколько всё это хозяйство стоит на одного человека - трудно сказать. По возможностям. На старте я бы заложил на 4 человека 6 роторов, 4 со станциями, и 2 общих, с обычными мембранниками. Плюс, для фильтрования нужны отдельные мембранники, но туда пойдут и дешевые, по 50К. Их надо 4 штуки. Итого получается 4300К. В принципе, это самая дорогая часть, но на ней сэкономить трудно - только урезать количество, создавая очереди на упаривание...

Ловите забавное видео. Там видно, как работает ротор. Ну и ещё всякого бреда напихали...

4)Ещё нужны хроматоскопы - УФ-лампы в специальном кожухе. Нужны для того, засвечиать люминесцентный слой на пластинках ТСХ.

Это мелочи - 4*12 = 50К, но забывать о них не стоит.

5)На каждом рабочем месте должен стоять мэнифолд - вакуумно-аргоновая линия. Он необходим для проведения реакций и прочих манипуляций под инертной атмосферой, когда вода или кислород, содержащиеся в воздухе, мешают.

Выглядит он примерно так. Здесь установлены краны Янга, но бывают и с трехходовыми.

Мэнифолд стоит очень по-разному, мы покупаем неплохие с Янговскими кранами на 5 фолдов за 25К.

Что нужно к мэнифолду?

-Аргон. То есть баллон, редуктор, подводка, редуктор низкого давления с расходомером, масляный затвор. Стоит всё это, если брать хорошие редукторы типа Messer, 100К. Баллоны, разумеется, перезаправляются. 40 литров высокочистого аргона под 150 атм стоят 1.5К, хватает на 2-3 месяца на двоих.

-Вакуум. Это пластинчато-роторный насос, азотная ловушка (а лучше две), к каждой - высокий сосуд Дьюара. Ловушки нужны, чтобы пары растворителей и веществ не летели в насос - он этого не любит. Насос стоит 120К, ловушки с Дьюарами - ещё 100К.

Пластинчато-роторный насос. Дает порядка 1 Па остаточного вакуума. Подключается через фланцевое соединение.

-Шланги и краны. Казалось бы, мелочь, но чтобы развести вакуум и аргон по 2-м мэнифолдам, и повесить шландги на 10 фолдов, нужно ещё 30К.

Аргон и ваккум один на 2 мэнифолда. Разводка на них через 3-ходовые краны. Аргон тянем медью из баллонного шкафа, насос и ловушки стоят на маленьком столике в торце блока тяг.

Кстати, раз уж зашла речь о жидком азоте, то нужно ещё учесть сосуды Дьюара для хранения. Стоят они по 20К за штуку, нужно 2.

Итого, на 4 мэнифолда со всем присным выходит 25*4 + 100*2 + 220*2 + 30 + 20*2 = 810К.

На сегодня, пожалуй, хватит. А оборудования ещё хватит как минимум на 2 части. Сегодня мы насчитали 1290 + 300 + 4300 + 810 = 6.7 млн. р. Тут ужиматься сложно, максимум до 6 млн. р. С учетом мебели мы уже насметили на 9.0 - 9.5 млн. Цена хорошей двушке в приличном районе Москвы, так-то...

Баянометр выдал сигареты. Но я не курю, честно... комментарии для минусов внизу.

Подвалила мне тут сложная, но приятная задача - составить смету на обустройство химической лаборатории (одна комната) и нарисовать эскиз. Решил выложить примерную калькуляцию на Пикабу. Не то, чтобы я всерьез верил в полезность данной инфы для читателей ресурса - скорее забавы ради.

Буду давать подробные пояснения и картинки, чтобы сделать пост понятным широкому кругу читателей.

Итак, что мы имеем на старте:

1)Лаба под оргсинтез, а также немного под синтез полимеров и материалов.

2)Помещение 60 квадратов (примерно 12*5 м).

3)Косметический ремонт.

4)Практически полная свобода по коммуникациям (вода, однофазное электричество, вытяжка). Единственное ограничение было с 3-фазным электричеством - оно было в одной точке в виде двух розеток.

5)Была дана установка - мебель отечественная, а аппаратура хорошая =) Но без транжирства. Мебель рекламировать не буду, а вот по оборудованию точности ради придется указывать конкретных производителей. Благо они всемирно известны, особо не имеют конкурентов и в рекламе не нуждаются.

Нарисовал планировку и мебель в бесплатной программе, получилось вот что:

Рисовал в какой-то онлайн проге для планировки. Прога оказалась полное Г, проще было в Пейнте по сетке нарисовать. Да ещё и не давала по-человечески экспортировать, и...ладно, проехали.

1)Островные столы, сдвоенные 275*45, оканчивающиеся мойками - 6 шт. На схеме голубые.

-в каждом сливы (микро-раковины 10*10, на эскизе изображены попарно, т.к. находятся реально рядом) - 6 шт

-В каждом двойные розетки - 12 шт. Розетки прога разрешает ставить только на стены, так что не нарисовано.

-Под каждой секцией (каждый стол - 3 секции) - тумбы с выдвигающимися ящиками или распашные. В итоге на стол - 4 длинные тумбы с выдвигающимися, 4 коротких в выдвигающимися, 4 распашных

-На каждом в центре стойка с полочкой

-Над мойкой сушилка - ёлочка

-В полки вмонтирован свет. Реально полезен.

Цена одного стола, с учетом тумб и подводки - 100К если без излишеств. На каждые два стола мойка, с ёлочкой и подводкой - ещё 20К. Итого 220*3 = 660К

Выглядит такая штука примерно так:

Только с мойкой в торце, и утыкана кранами-сливами и розетками по самые помидоры.

2)Тяги, сдвоенные по принципу "спина к спине" 180*72. На схеме салатовые.

-Подкатные тумбы (чтобы бы был доступ к воде и т.п.) - 8 шт. Две из них с подкатными столешницами - т.н. ростовые тяги

-Столешницы я предпочитаю из Дюркона - полимерного материала. Прикол в том, что он очень устойчивый, и при этом безстыковый. Есть ещё безстыковая керамика, но это очень дорого. Да и лабораторное стекло с керамикой не очень дружит.

-в каждой сливы (микро-раковины 10*10, на эскизе изображены попарно, т.к. находятся реально рядом) - 16 шт

-В каждой по две тройные розетки - 16 шт.

-В каждой, разумеется, свет. Свет в тягах интересный - он положен сверху на потолок из плексиглассовых шторок. Шторки нужны для того, чтобы при взрыве ударная волна уходила вверх. шторки легкие, их просто выбивает и всё. Но это сильно уменьшает ударную волну, выходящую вперед - на человека.

-Рассматривается вариант установки в заднюю часть тяги т.н. "обрешетки" - решетки из титановых прутьев, с шагом около 40 см. Бывает удобно собирать большие установки. Хотя я лично не считаю это необходимым.

-Тяги, естественно, подключены к вытяжке (зеленые символы). На один мотор - две тяги, подключены равнодлиным способом, стоит шибер. Правильно рассчитать и установить вытяжку - очень важно. Этот вопрос требует консультации со специалистами по охране труда и ТБ, но по опыту - такие решения они любят и одобряют.

На одного химика приходится один "бенч" - это пространство с двумя тягами и полной стороной островного стола. Поверхности островных столов у дверей - общие, там стоит всякое обобществленное оборудование.

Цена одной тяги, с учетом тумбы и подводки - 350К. На каждые две тяги - мотор, шибер и ещё какая-то электрическая хрень, я не разбираюсь, на 100К. Итого на две тяги - 800К. 800*4 = 3200К.

Уже запахло серьезными деньгами, да? Так вот это ещё цветочки...

Выглядит всё это дело примерно так:

Тут крутой импортный вариант, и сдвоенная тяга. Я считаю на отечественный, но добротный аналог. И перегородка будет посередине. И тумбы подкатные, а не встроенные.

3)Шкафы 80*40, нержа, противопожарные и даже немного противовзрывные - они идут в два ряда по торцам комнаты. 9 шкафов, 5 с вытяжкой, 4 без. На схеме розовые.

-Справа шкафы тоже подключены к вытяжке. Разумеется все к одной, т.к. в норме они закрыты и расход мизерный.

-Слева тоже шкафы, но в их стройные ряды затесался стол - дело в том, что там находятся 2 трехфазные розетки, и будет стоять муфельная печь. Вторую пока ХЗ чем занять, будет резервная. Думал дистиллятор поставить, а потом понял что он в данной ситуации не нужен.

Цена на всё это хозяйство, с подводкой, мотором вытяжки и разводкой газов оценивается в 500К.

Фотку шкафов выкладывать не буду - ничего интересного. Один из шкафов на каждой стороне - газовый, на 3 баллона ориентировочно. В одном будут инертные газы и кислород, в другом - инертные и горючие. Главное, не ставить в один шкаф кислород и горючие =)

И, наконец - вдоль длинной стены - во всю длину идет письменный стол. По сути, обычная кухонная столешница, вернее несколько, т.к. общий размер - 1100*50. Возможно, будет перемежаться стеллажами для бумаг и офисного барахла - ХЗ. По идее, это письменные столы сотрудников, но зуб даю, что на этих столах кроме того будут ставить неопасные приборы, типа вортексов.

На каждую тягу будет по высокому химическому табурету, на каждое "офисное" место - по недорогому креслу на колесиках.

Цена всего этого невелика - с учетом стеллажей и прочего - максимум 100К.

Что ещё? Свет - обычные лампы дневного света, они уже есть. Света должно быть много, не должно быть темных углов. Пол - просто хороший линолеум. Как показывает практика, угробить его сложно, а перестелить легко. Стены, потолок - водоэмульсионка, видимо. или типа того - я точно не знаю. Вся лаба питается с нескольких щитков, которые можно обесточить. Отдельно, по одной, обесточиваются тяги. Плюс есть входной автомат у двери на туеву хучу ампер, который тоже можно перекинуть. Но это в смету не входит, это ремонт.

Итого, по мебели мы накрутили 660 + 3200 + 100 = 3960К. Скорее всего, где-то выдйет экономия, где-то можно будет ужаться. В итоге диапазон - 3.0 - 3.5 млн. р. Для сравнения - крупные гранты основных грантодателей в РФ - РНФ и РФФИ - составляют 5-6 млн. И получить такой грант считается большой удачей! Суммы хозрасчетных контрактов обычно тоже крутятся вокруг этих сумм.

В следующий раз поговорим о самом интересном - об оборудовании и стекле. И, возможно, будет ещё одна часть про реактивы. Но это неточно.

Баяномер выдает белые квадраты и какую-то дичь. Посты для минусов внизу.

Давеча разговаривал с одноклассником, пожаловался, дескать, на работу привезли тяжелое оборудование, полдня бегал за лифтершей. А он как-то странно на меня посмотрел, сочуствующе по плечу похлопал...

И родилась у меня такая мысль в голове, что в 2018 году ситуация, в которой для того, чтобы воспользоваться лифтом, нужно вызывать специального человека, выглядит абсурдно. Невероятно, но факт! У нас на работе, в научном, мать его, учреждении, под завязку набитом кандидатами и докторами химических и технических наук, есть специальный человек, которому платят зарплату и которого можно вызватьхрен найдешь, и который, мать его, открывает грузовой лифт, нажимает на кнопку и закрывает лифт! А, плюс ещё каждый вечер выключает пассажирские лифты, а каждое утро включает. Видимо, чтобы охранник по ночам не катался.

И всё. Это все обязанности лифтерши. А ещё она обычно уходит в 15:00. А иногда вообще не приходит на работу. И без неё, censored, никто не имеет права пользоваться лифтом. Его аж специально на ключ закрывают.

Лифт, кстати, примерно такой, как на этом видео:

Пригорело...

Коменты для минусов внизу.