董亮：对实验室空气净化的一点看法
分析测试百科网讯 先从一个案例说起。做液晶屏的企业为了保证屏上没有灰尘，液晶屏出厂之前要用溶剂擦拭。几年前，长三角一家企业原来的工作流程是用甲醇来擦，但是甲醇挥发比较慢，会影响下一个环节。后来技术人员改进工艺，用正己烷擦拭液晶屏，正己烷挥发很快，效果很好。但是，当事工厂没有及时把正己烷蒸汽排出，工作场所正己烷浓度不断蓄积，最后导致很多工人处于亚健康状态，内分泌失调，对人的情绪、心理都产生了负面的影响。
在化学实验室工作过的人都会有一个感受，就是各种试剂的味道。挥发性试剂在空气中的浓度可能不大，但是长期处于这种工作环境下，难免会对实验人员的身心造成一定的伤害。
需求迫切而实际
现在实验室人员越来越关注实验空间、环境、空气质量，因为实验人员每天可能要在实验室内工作6-7个小时，空气质量的好坏直接影响他的健康、心情和工作效率。
“早年间，实验室条件比较艰苦，做有机分析接触到很多有机溶剂，比如二氯甲烷、三氯甲烷、苯等，都有比较大的毒性，但是当时工作人员对这些试剂在人身体健康方面的影响不是很重视。后来，随着实验室工作条件的改善，工作人员开始关注实验室的环境问题，情况就发生了很大改变，如果是涉及到大量有机溶剂的操作，一般都是在通风橱内进行。”国家环境分析测试中心POPs研究室主任董亮说。
国家环境分析测试中心POPs研究室主任董亮
实验室空气净化的需求与现状
“我做了多年的有机分析，能体会到长时间处于低浓度有机溶剂环境中对人体的伤害，我们要做的是尽量保护我们的员工，尤其是女员工，”董亮说。
“做到合理有效的防护，有机分析工作不会比其他工作有更大的伤害性。”董亮说。大量有机溶剂操作要在通风橱内进行，并且要戴好口罩、手套。“我们的实验室，口罩和手套这两种消耗品用量特别大，一年要用上百盒。另外，分析仪器间也会有一些挥发性的溶剂或流动相等，因此也需要进行空气净化。”董亮说。
“很多实验室在设计时，没有通风管道，原来的解决方法是在窗户上开一个小窟窿，用排气扇往外排，这种做法很不规范，效果也不好。”董亮说，“后来，稀释或配置溶液这种少量使用有机溶剂的操作会在集气罩或是专用通风柜内进行。现在很多仪器间会使用净气型的通风橱，这种设备采用实验室空气内循环，不会对仪器间的温度、湿度造成太大影响。”
“近几年，PM2.5的问题让我开始关注空气净化产品。”董亮说，经过系统剖析、调研技术特点、价格以及性价比后，董亮发现，市面上的民用空气净化产品技术原理都差不多，对于PM2.5，一个HEPA（高效过滤器）就可以有效去除室内颗粒物。不同厂家HEPA过滤器都是相同的，不同的是风机，颗粒物去除效率直接取决于风机的风量，也就是单位时间内换气体积。但是去除VOC，不同厂家的技术就五花八门了。
实验室里有各种有机溶剂的挥发，VOC是主要问题，这跟居室空气不一样。去除VOC，除了活性炭，还有利用等离子体（Plasma）、静电场、催化氧化、触媒方式来分解VOC的技术。相比其他技术，用活性炭过滤层吸附最快速、直接，但是随着活性炭的饱和，其吸附能力会越来越差，到了一定时间就要更换。等离子体（Plasma）、静电场、催化氧化、触媒等化学分解方法可以把VOC分解CO2、H2O等小分子，虽然效率相对较低，但是使用时间长，不存在饱和问题。
董亮负责的实验室也尝试着在实验室装配了一些空气净化设备。最早接触到的是进口空气净化产品，用下来，感觉不错，但价格很贵。
“后来国内一些厂家也开始开发类似的技术和产品。这种类型产品技术门槛不是特别高，国内跟国外做的不会相差太大，所以我们开始尝试使用国产产品。”董亮说。
国家环境分析测试中心实验室使用中的国泰大华LabAir净气型空气净化器
国家环境分析测试中心实验室使用中的国泰大华壁挂式空气净化器
VOC去除率99.9%以上
董亮提到国家环境分析测试中心是几年前开始陆续接触到国泰大华的产品的，包括实验室空气净化器、净气型试剂柜。
“现在有些急功近利的公司，会尽量压低产品成本，用一些价格比较低的核心部件，这样会直接影响到用户体验。国泰大华在这方面做的还是比较不错的，设备用的活性炭过滤层是进口的，风机也是进口或是进口品牌在国内生产的，”董亮表示他们也非常关心设备的空气净化效果，“我们自己也通过非常简便的方法检测了空气净化效果——配制正己烷、甲醇、二氯甲烷等常用溶剂的溶液，将其放在通风柜或是储药柜，用TVOC快检仪实时检测并给出数据，实测国泰大华空气净化设备VOC去除率能达到99.9%以上，对于一般的有机溶剂净化、吸附效果还是不错的。”
至于后续的活性炭吸附层更换成本，董亮表示把费用均摊到活性炭层正常使用周期内，每天约三元钱的成本，用户比较容易接受。
“现在来看，我们实验室采购空气净化类设备，不会再考虑进口产品了。”董亮说。
实验室需要什么样的空气净化器
董亮根据自己的使用感受提出了几点建议。
1、设备性价比要高。进口设备关税、人力成本都比较高，设备往往质量不错但价格很高。国产设备一般价格还可以，也还能用得住，这样最受实验室欢迎。现在很多国产产品遭诟病的主要问题是，设备初期运行良好，但是一段时间之后就问题重重，使用寿命比较短，连续运行稳定性差，这是国产设备需要加强的一方面。
2、设备智能化设计。现在的很多设备功能较简单，用户设置多大风量它就有多大的风，实验室空气本身已经不错了，但是设备还在高风量下运行。可以考虑做得更智能化一些，将传感器加入到设备中去，使其可以根据实验室VOC浓度来自动调节风量。这样不但VOC去除效果好，而且节能环保，还可以达到保护设备的目的。甚至还可以将设备与手机、控制终端联网，实验室管理人员可以实时查看实验室环境。而且，增加这些功能和模块也不会增加太多成本，用户也愿意接受。
3、更高效的吸附技术。目前的设备基本上是使用各种活性炭，如椰壳炭、竹炭等。不同工艺生产出的活性炭有不同特点，不同实验室空气中VOC主要成分也不尽相同，比如液相实验室空气中挥发性试剂主要是甲醇、乙腈，气相实验室主要是正己烷、石油醚，而无机实验室，空气中的酸、氨气可能含量较高。可以针对不同实验室空气污染的不同特点提供定制化设备，这样能够更好地满足客户需求。
4、活性炭吸附层可再生技术。实验室空气净化器活性炭吸附层需要定期更换，这确实是要考虑的一部分费用。活性炭的吸附是可逆的，既然能吸附上就一定能解吸、脱附，如果在这个方面企业能多为用户考虑考虑，实现活性炭吸附层可循环、可再生，会为用户带来很大便利。“我们做VOC检测，有一种取样方式就是用活性炭吸附VOC，回实验室后用热解析/溶剂解吸把VOC从活性炭管里解吸出来，空气净化器活性炭吸附层理论上来说也是一样的。”董亮说。
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