Сколько стоит лабу построить? ч. 4⁠⁠

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.