Co to jest dygestorium laboratoryjne i do czego służy?
Czy podstawę wyposażenia laboratorium stanowi dygestorium? Z naszego doświadczenia wynika, że tak. Bez pomocy urządzenia, które dla laboranta jest jak kuchenka dla kucharza – być może Maria Skłodowska nie odkryłaby radu i polonu. I choć przykładów w historii znajdziemy bez miary, warto zaznaczyć, że samo dygestorium na przestrzeni lat ulega ciągłemu rozwojowi. Dawniej wykonywane z drewna, umieszczone przy oknach. Dziś z chemoodpornych tworzyw, profesjonalnie wentylowane. Dla laika niczym narzędzie rodem z sci-fi. Do czego jednak służy i dlaczego jest takie ważne? O tym więcej w artykule.
Wiedza o pionierskich wersjach dygestorium oraz ich wykorzystaniu przez znanych naukowców jest dziś trudna do uzyskania. Wiemy, że w latach 1822-1826 Thomas Jefferson skonstruował specjalny kominek dla Uniwersytetu Wirginii wyposażony w wannę piaskową oraz specjalne przewody kominowe do odprowadzania trujących gazów. Natomiast dopiero w 1904 r. świeżo wybudowany wydział chemiczny na Uniwersytecie Gdańskim został wyposażony w dygestoria, których schemat budowy i funkcjonowania obowiązuje do dziś. Natomiast pierwsze „nowoczesne dygestorium” z ruchomym oknem wprowadzono na Uniwersytecie w Leeds w 1923 roku. Dopiero w 1938 r. firma Labconco wydała na rynek pierwsze dygestorium do sprzedaży komercyjnej. To przedsiębiorstwo działa w branży laboratoryjnej do dziś.
Podstawowym zadaniem dygestorium jest zapewnienie bezpieczeństwa użytkownikowi poprzez odprowadzanie niebezpiecznych oparów poza pomieszczenie. To założenie stanowi bazę wypadową do prowadzenia dowolnych eksperymentów wewnątrz komory urządzenia. To komora jest najważniejszym elementem. Dygestorium pełni również rolę ochronną przed pożarami i wybuchami.
Rodzaje dygestoriów
Na ogół dygestoria występują w dwóch wariantach:
- nablatowym (nastołowym)– bez blatu czy szafki, produkt stanowi komora umieszczona na obecnym stole,
- zintegrowanew postaci z zespolonym blatem, konstrukcją oraz szafką – całościowo jako niezależne urządzenie.
W praktyce nie ma dwóch takich samych dygestoriów. Nawet ten sam seryjnie produkowany model często różni się wyposażeniem wybranym przez użytkownika. Są za to normy europejskie, które wskazują jak bezpiecznie korzystać z maszyny przy doświadczeniach chemicznych. Przykładowo mowa jest o blokadzie podnoszenia okna na wysokości 500 mm, ale z możliwością kontrolowanego zwolnienia ograniczenia, czy o obowiązku umieszczenia w urządzeniu czujnika kontroli przepływu powietrza. Służy ostrzeganiu przed zbyt niskim przepływem powietrza i pozwala monitorować jego cyrkulację. Owe wymogi określa norma PN EN 14175.
Gdy producent dygestoriów spełnia wymienione wymagania, na dalszym etapie odbywa się wybór blatów, przyłączy oraz innych akcesoriów. Proces selekcji przypomina konfigurację jednostki komputerowej. Zależnie od dobranych podzespołów, specyfikacja dygestorium pozwoli na pracę z mniej lub bardziej agresywnymi substancjami. W dygestoriach instaluje się również zlew celem usuwania substancji płynnych z komory roboczej. W środku komory zainstalowane są też wylewki wody czy też różnych gazów: palnych i niepalnych.
Z jakich materiałów wykonane jest dygestorium?
Dla obu typów dygestoriów kluczowy jest materiał, z którego wykonane są ściany komory (przód to zawsze ruchome okno). Standardowe rozwiązanie przewiduje ceramikę chemoodporną. To najczęściej używany i najbardziej charakterystyczny dla laboratoriów materiał. Cechuje go bardzo wysoka odporność chemiczna. Alternatywę o podobnej charakterystyce stanowi stal kwasoodporna, żywica fenolowa albo tworzywa sztuczne takie jak np. polipropylen. Boki komory mogą również być przeszklone. W przypadku dygestorium zintegrowanego jednakowo ważny jest blat. Zakres wyboru jest szeroki, ponieważ uwzględnia blaty wykonane z:
- konglomeratu granitowo-kwarcowego (dość wysoka odporność chemiczna i mechaniczna),
- stali kwasoodpornej (wysoka odporność chemiczna oraz mechaniczna),
- żywicy fenolowej (dość wysoka odporność chemiczna),
- żywicy epoksydowej (wysoka odporność chemiczna),
- polipropylenu (wysoka odporność chemiczna),
- ceramiki, z uwzględnieniem dwóch sposobów:
- monolitycznej o grubości min. 20 mm – blatu wykonanego w jednym kawałku o prawdopodobnie najefektywniejszych parametrach do pracy w laboratorium,
- na podkładzie o grubości do 10 mm – blatu wykonanego z kawałków ceramiki wielkoformatowej przyklejonych do płyty laminowanej lub sklejki. Druga metoda jest znacznie tańsza i niewiele gorsza jakościowo do pierwszej.
Wymienione blaty są najbardziej charakterystyczne dla dygestoriów, choć występuje znacznie więcej wariantów. Mniej skomplikowana jest kwestia konstrukcji – komorę umieszcza się na stelażu wykonanym z profili stalowych lub na cokole stojącej pod nią szafki. Owa szafka służy przeważnie do przechowywania substancji wykorzystywanych do pracy w dygestorium, dlatego zazwyczaj jest chemoodporna. Zależnie od reszty elementów, może być w całości wykonana np. ze stali, spienionego PCV czy laminatu wyłożonego PP. Należy pamiętać także aby zastosować chemoodporne zawiasy. Inne ważne elementy (poza wspomnianym czujnikiem i panelem sterowania), które występują w prawie każdym dygestorium to lampa umieszczona nad komorą, gniazdka oraz media (woda, gazy).
Wentylacja dygestorium
Najbardziej popularną metodą jest cyrkulacja powietrza poprzez zamontowanie podwójnej ściany tylnej ze szczeliną u góry i na dole komory dygestorium. Jest to rozwiązanie szczelinowe. Druga opcja przewiduje pojedynczą ścianę tylną, w której umieszcza się dwa szybry. Jeden na dole, drugi na górze – pozwalają odprowadzać niebezpieczne opary lżejsze lub cięższe od powietrza. Tą technikę nazywamy szyberkową. Co więcej, nad komorą umieszcza się komin, który zapewnia komorze odpowiedni wyciąg. Podłączony do wentylacji odprowadzającej opary na zewnątrz budynku lub z własnym wentylatorem wpływa na poprawę bezpieczeństwa użytkownika. Istnieją również rozwiązania wyciągające powietrze z komory tylko z poziomu blatu roboczego – jak na zdjęciu poniżej.
Przepływ powietrza wywiewanego z komór dygestoryjnych zależy od wielkości komory i jej przeznaczenia. Przyjmuje się, że na 1 m długości dygestorium przypada zazwyczaj od 400 do 600 m3/h powietrza usuwanego.
Dodatkowo często stosuje się filtry węglowe lub HEPA, aby odciągane powietrze nie zawierało toksycznych substancji. To zaledwie prolog laboratoryjnej charakterystyki dygestorium, ale z racji różnorodności branż i badań nie sposób opisać wszystkich wariantów tego urządzenia. Opisany zbiór zasad ogólnych powinien ułatwić zrozumienie zasady działania urządzenia, a także w doborze odpowiedniego produktu do Twojej firmy. Jeśli planujesz wyposażyć laboratorium, oferujemy wsparcie poparte prawie 30 letnim doświadczeniem. Skontaktuj się z nami, a pomożemy w wyborze.