Производство химических реактивов

Химические реактивы – высокоактивные препараты, которые используются в лабораториях и научно-исследовательских центрах для проведения анализов. Реагентом может служить любое вещество: кислота, щелочь, органическое соединение.

Производством этих лабораторных материалов занимаются специальные заводы химических реактивов. Объем выпускаемой ими продукции невелик, но имеет повышенную чистоту. Подобные предприятия относят к такой отрасли, как малотоннажное химическое производство.

Классификация химических реактивов

Реактивы делят на группы по трем основным признакам: по составу, по назначению и по чистоте.

По первой классификации они бывают:

• радиоактивные;
• органические;
• неорганические.

Радиоактивными называют реактивы, содержащие изотопы металлов. Они применяются на атомных электростанциях, в научно-исследовательских центрах. За распространением радиоактивных реактивов осуществляется жесткий контроль.

Органические бывают жидкими и твердыми. Они отличаются агрегатным состоянием, но имеют одинаковое происхождение. К органическим реактивам относятся нефтепродукты, ацетон, спирты, фенолы, сахароза и т.д. Их используют, в основном, для проведения лабораторных анализов, где те выступают донорами электронов, реагентами для определения составов. Кроме того, они нашли широкое применение в современной промышленности.

Неорганические реактивы – вещества, которые используются для проведения различных реакций в лабораториях и на промышленных предприятиях. К этой категории относятся металлы, соли, щелочи, оксиды.

По назначению реактивы делятся на:

• индикаторы;
• аналитические реактивы;
• растворители.

Индикаторами называют те реактивы, которые помогают определить состав тех или иных веществ, раствором. Они сообщают об изменении среды при помощи цвета. Наибольшую известность имеют кислотно-основные индикаторы. К ним относятся лакмус и фенолфталеин.

Некоторые индикаторы позволяют измерять температуру, показывать металлическую, а также интенсивность радиоактивного излучения. Их используют как в лабораторных условиях, так и в хозяйственной деятельности человека.

Аналитические реактивы, как понятно по их названию, используют для проведения анализов. Как правило, это концентрированные препараты, которые могут навредить здоровью. По этой причине для их хранения используют шкафы для химических реактивов. Такая лабораторная мебель является жаростойкой, светонепроницаемой, устойчивой к механическому воздействию.

Растворители используют для разведения различных веществ. Это делают для того, чтобы ускорить прохождение реакции. Лабораторная посуда и шкафы для хранения химических реактивов используется также и при работе с растворителями.

Единой классификации реактивов по чистоте не существует. В разных странах они могут значительно различаться. В России принята следующая классификация химических реактивов по чистоте:

• реактивы особой чистоты;
• химически чистые;
• чистые для анализа;
• чистые;
• очищенные;
• технические продукты.

Для их обозначения используют специальную маркировку. Их подписывают буквами о.с.ч., х.ч., ч.д.а., ч., очищ., техн. соответственно.

Особо чистыми называются реактивы, которые практически не содержат сторонних примесей. Применяются исключительно в лабораториях. Промышленность не использует особо чистые вещества ввиду сложности их производства, а, как следствие, и дороговизны.

Химически чистый реактив имеет содержание основного компонента не менее 99%, чистый для анализа и чистый – 98%.

Техническими называют те реактивы, которые обладают самым низким уровнем концентрации, но даже в них он составляет 95%.

Производство химических реактивов

Предприятия, занятые изготовлением химических реактивов, как уже говорилось выше, имеют относительно небольшие объемы производства. Это связано с тем, что получение чистых веществ в промышленных масштабах, во-первых, технически сложно осуществить, во-вторых, из-за невостребованности, экономически невыгодно.

Чтобы получить раствор с удельной концентрацией определенного компонента не ниже 95%, необходимо осуществить дополнительную очистку, следить за тем, чтобы реакция не начала идти в обратную сторону.

Производство химических реактивов равномерно распределено по всему миру. Решающим фактором, который влияет на размещение предприятий такой специализации, является наличие потребителей. Потому заводы по производству химических реактивов располагаются либо в больших городах, либо в комплексе с другими промышленными объектами. Последний вариант позволяет существенно сократить время и трудозатраты на транспортировку.

Так, реактивы для химической металлизации часто производят рядом с предприятиями точного электронного машиностроения. К таким веществам относятся активаторы, восстановители, базовые и защитные лаки, грунтовки, связующие растворы и тонеры. Они позволяют проводить хромирование, нанесение декоративных покрытий, имитации сплавов золота, бронзы, серебра, меди.

Поставка химических реактивов в наше время осуществляется в различных масштабах. Для промышленных предприятий она может исчисляться в тоннах, а для учебных учреждений и научно-исследовательских центров транспортировка может быть возложена даже на почтовую службу.

Контроль качества химических реактивов

Требования к химическим реактивам, а также контроль их качества осуществляется государством. Также органы, подчиненные правительству, производят надзор за распространением и хранением таких веществ.

В России чистота реактивов регулируется по ГОСТу. Кроме как Государственным стандартам, они должны соответствовать также рамкам, прописанным в технических условиях (ТУ).

Главным органом, который контролирует качество, условия транспортировки и хранения химических реактивов, в России является Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

Такое внимание со стороны государственных организаций связано с тем, что многие такие высокоактивные вещества являются ядовитыми, взрывоопасными и легко воспламеняемыми. По этим же причинам ставят жесткие условия, которые регулируют хранение химических реактивов в лаборатории, на складах, производственных объектах.

Хранение химических реактивов

Химические реактивы должны храниться в специальной упаковке. Для большинства веществ тару изготавливают из силикатного стекла, которое не вступает в реакцию с большинством элементов. Но некоторые щелочи и плавиковую кислоту хранят в полиэтиленовых сосудах.

Летучие и вступающие в реакцию с воздухом вещества хранят в герметичной таре. Для дополнительного уплотнения может быть использован парафин. Герметизируют также гигроскопические, то есть способные быстро набирать влагу, материалы.

Вещества, которые меняют свои свойства под действием света, хранят в лабораторной посуде из затемненного или желтого стекла.

Самым главным правилом техники безопасности в случае с хранением химических реактивов, является предотвращение их загрязнения. Это связано с тем, что инородные включения могут привести к началу реакции, которая в лучшем случае испортит химикат, а в худшем может привести к таким последствиям, как пожар, выделение ядовитых газов.

Для хранения химических препаратов используется специальная лабораторная мебель. Она производится из огнеупорных и светонепроницаемых материалов. Кроме того, может быть произведена герметизация из специальных резиновых или силиконовых прокладок. К лабораторной мебели относят напольные или навесные шкафы, подвижные тумбы, столы.

В помещениях для хранения химикатов должна быть оборудована хорошая вентиляция. На складах недопустимо повышенное содержание влаги в воздухе. Огнеопасные и легковоспламеняющиеся материалы хранят вдали от отопительных приборов. Кроме того, они обязаны быть защищены от прямых солнечных лучей.

В обязательном порядке должен быть установлен пожарный щит со средствами, пригодными для тушения любых веществ. К ним относятся рукавицы, лопаты, песок, одеяла, листовой асбест, порошковые огнетушители.

Химикаты должны быть расположены таким образом, чтобы не вступали в реакцию друг с другом. Кроме того, система размещения обязана разрабатываться с учетом пожаро- и взрывоопасности некоторых реагентов. Нельзя хранить в одном месте вещества, способные реагировать с выделением тепла и газов.

Ядовитые вещества, такие как соли цианистого калия, ртути, должны храниться в запирающихся шкафах. Ключи находятся только у научных сотрудников и лаборантов.

Едкие материалы (йод, кислоты) хранят в плотно закупоренной таре.

Сроки хранения химических реактивов указываются на упаковке или таре. Временные рамки устанавливает производитель. По истечении срока годности производится утилизация химических реактивов. Этим занимаются специальные государственные и частные предприятия, которые имеют необходимые навыки и технику. Кроме того, такие компании должны получить специальное разрешение (лицензию), что позволит проводить такие операции.

Утилизация химических реактивов с истекшим сроком годности проходит в 4 этапа:

• сбор;
• перевозка;
• хранение;
• утилизация.

На первом этапе осуществляется сбор отходов, которые были получены во время учебного процесса, научно-исследовательских работ или хозяйственной деятельности.

Далее с применением техники производится транспортировка химикатов на специально оборудованные склады. Хранение осуществляется в герметичных, свето- и водонепроницаемых помещениях.

Дезактивация – последний этап. На нем химические отходы утилизируют при помощи воздействия температурой, интенсивным излучением, другими реактивами. На выходе получают безвредные вещества, которые могут быть либо захоронены, либо использованы в качестве вторсырья.

Выставка «Химия»

Этой осенью в Москве пройдет международная выставка лабораторного оборудования и химических реактивов. Это мероприятие посетят представители передовых отечественных и зарубежных компаний, занятых в этой отрасли промышленности.

Местом проведения выставки стал комплекс с более чем 60-летней историей – ЦВК «Экспоцентр». Посетит выставку более 15 000 человек, большинство из которых специалисты в химической промышленности.

Администрация для нужд экспозиции выделила более 20 000 кв. м выставочных павильонов. Для проведения тематических форумов, обсуждений и семинаров участникам будут предоставлены кабинеты и конференц-залы.

Методы анализа в лабораториях
Выставка производителей лабораторного оборудования