При миття лабораторного посуду доводиться мати справу з різноманітними забрудненнями: з залишками крові та інших біологічних рідин після їх обробки, залишками реактивів і продуктів реакції. Це органічні і неорганічні, тверді і рідкі речовини. В процесі очищення посуду необхідно видалити прилипли до її поверхні забруднення шляхом переведення їх у стан суспензії або емульсії, що є основним принципом миючого дії.
Існує ряд поверхнево-активних речовин, які застосовуються в якості миючих засобів. Найбільша ефективність миючого дії проявляється у поєднанні з такими фізичними факторами, як підігрів, рух рідини. Цим досягається видалення частинок забруднень, які перейшли в суспензію, і оновлення миючого розчину в місці скупчення забруднення. У мийних машинах (пристроях) застосовується підігрів рідини, струменева обробка, циркуляція, хвильовий рух, механічне ершевание. Кожен з цих факторів сприяє посиленню миючого дії і прискоренню процесу миття.
В останні роки для миття лабораторного посуду стали застосовувати ультразвук. Інтенсивні ультразвукові коливання рідини викликають ефект кавітації, супроводжується місцевими тисками до сотень і тисяч атмосфер. При цьому утворюється безліч дрібних бульбашок і місцеве активне перемішування середовища. Це надає диспергуючу дію, яка посилюється у присутності миючих засобів. Найбільш ефективно застосування ультразвукових миючих засобів для миття капілярної і дрібного лабораторного посуду.
В останні роки обсяг лабораторних досліджень неухильно зростає, що, природно, тягне за собою і збільшення кількості використовуваної для досліджень посуду. В той же час не можна без кінця збільшувати штати мойщиц, тому проблема миття лабораторного посуду може бути вирішена тільки створенням зручний, простий в експлуатації і високопродуктивної, напівавтоматичної і автоматичної апаратури для миття лабораторного посуду.
Машини для миття лабораторного посуду повинні по можливості механізувати весь процес миття. Проте загальним недоліком наявної апаратури є ще висока питома вага ручних операцій.
Моделі машин останніх років, що випускаються вітчизняною промисловістю, відрізняються відносною простотою
конструкції і дозволяють здійснювати миття різних видів лабораторного посуду.
Пристрій для миття піпеток. В СРСР випускається спеціальний пристрій для миття піпеток, побудоване на принципі сифона. Пристрій складається з бачка, в якому вільно поміщений металевий циліндр із сітчастим дном. В цей циліндр поміщаються піпетки. За допомогою апарата можна одночасно мити велику кількість піпеток. Так, піпетки із зовнішнім діаметром 6 мм розміщуються в завантажувальному циліндрі в кількості 280 штук.
У верхній частині завантажувального циліндра є ручка, за яку його можна витягнути для завантаження і розвантаження піпетками. Після завантаження циліндр встановлюють бачок і до штуцера підключають воду (холодну або гарячу). Вода, що заповнює циліндр і знаходяться в ньому піпетки, поступово досягає верхнього коліна сифона і періодично зливається, здійснюючи автоматичне промивання піпеток і відповідно зміну води. Для підвищення ефективності роботи пристрою ми рекомендуємо перед промиванням піпеток заповнювати водою систему теплим або навіть гарячим мильно-содовим розчином або будь-яким сучасним миючим засобом. Для економії миючого розчину вихідний штуцер слід на час миття миючим засобом закрити. Детергент, злитий після миття піпеток, може бути використаний повторно [11].
Більш сучасним є апарат для миття капілярної посуду. Апарат являє собою металевий корпус, нижня частина якого є резервуаром для капілярів. На передню стінку резервуара навішуються дві ванни: металеві - для води і з вініпласту - для миючого засобу.
На верхній частині корпуса встановлені змішувач, змінні гребінки для піпеток і капілярів з 6 і 12 отворами і ручка шорстколистих крана.
Усередині корпусу апарату змонтовані трипозиційний кран, водоструминний насос і посудину для збору миючого засобу, а також системи трубопроводів гарячої і холодної води та скидання відпрацьованої води в каналізацію.
Принцип дії апарату заснований на протягуванні водоструйным насосом води і миючого засобу через закріплені в гребінці капіляри. Зовнішня поверхня капілярної посуду обполіскується душем. Продуктивність апарату - до 360 капілярів в годину. Діаметри капілярів повинні відповідати величинам отворів у гребінках і можуть Знаходитися в межах 4,75÷6 мм. Габаритні розміри апарату: 530x322x555 мм. Маса - 14 кг [21].
Найбільш зручні машини для миття лабораторного обіцянки, що дозволяють значно механізувати ручну працю в цьому процесі.
Моделі машин останніх років, що випускаються вітчизняною промисловістю, певною мірою відповідають цим вимогам. Вони відрізняються відносною простотою експлуатації, дозволяють здійснювати миття всіх видів лабораторного посуду (за винятком капілярної і великогабаритної), зводять до мінімуму питома вага ручної праці, забезпечуючи високу інтенсивність процесу миття.
Машина для миття лабораторного посуду. Основне призначення машини - миття різних пробірок, малих плоскодонних колб, цукрових стаканчиків, малої аптечної скляної тари (5-100 мл) та іншого посуду невеликої ємності.
Машина ершевального типу являє собою тумбочку, в яку вмонтована ванна, закривається зверху відкидною кришкою. Вигнута назовні кришка з допомогою кронштейна перетворюється в відкидний столик. У дні ванни знаходиться зливний отвір, що сполучається з запірним краном. Через дно ванни проходять чотири обертових шпинделя, сполучені редуктор з електродвигуном, розташованим під дном ванни. На шпінделях з допомогою затискачів закріплюються йоржі.
Схематичне зображення машини наведено на рис. 1. Ванна заповнюється гарячою водою (температура 45-50° С) і миючим препаратом до половини її об'єму. Миття пробірок здійснюється надяганням їх на обертові йоржі, інша посуд укладається між шпинделями. Машина комплектується трьома типами йоржів - для прямих пробірок, для центрифугальних (конічних) пробірок і для цукрових стаканчиків. Габаритні розміри: 480X430X850 мм. Електродвигун однофазний, з числом обертів 1440 в 1 хв. Маса - 22 кг
1 - ванна; 2 - відкидна кришка; 3 - кронштейн; 4 - спускний отвір і запірний вентиль; 5 - шпинделі обертаються; 6 - електродвигун; 7 - редуктор; 8 - миючі йоржі; 9 - затискачі; 10 - шнур з вилкою; 11 - пусковий пристрій; 12 - провід заземлення.
Машини для миття лабораторного посуду, універсального типу трикамерні, випускалися двох моделей: великої і малої. Велика модель відрізняється від малої в основному лише габаритами і тим, що у великій моделі є підйомник, переставляющий кошики з посудом з однієї ванни в іншу. Велика модель має також велику продуктивність. Обидві моделі працюють від трифазної мережі змінного струму напругою 220 В: Уся пускорегулююча апаратура у обох моделей виносна і зосереджена в металевому настінному шафі і двох пультах управління.
Продуктивність великої машини: чашок Петрі - 250 шт/год, предметних стекол - 2000 шт/год, хімічних пробірок - 1800 шт/год, пробірок Відаля - 2000 шт/ч.
Машини мають три ванни з нержавіючої сталі, змонтовані на загальній станині, і ершевальное пристрій. В першій і другій ваннах знаходяться обертаються активатори, які приводяться в рух електродвигуном і створюють рух рідини у ванні. Включення електродвигуна супроводжується запаленням сигнальної лампочки.
Для підігріву миючого розчину в нижній частині ванни є трубчастий електронагрівач, автоматично відключає, коли температура води досягає 95° С і знову вмикається при зниженні температури до 85°.
У першій ванні брудний посуд замочується протягом 15-25 хв, при цьому у воду рекомендується додавати синтетичні миючі засоби. Рух рідини у ванні забезпечує активатор. Потім металева корзина, в якій знаходиться посуд, переноситься рукою в малій моделі або підйомником у великий у другу ванну, де також є активатор і де провадиться попереднє ополіскування посуду гарячою (60°) водою протягом 10 хв.
У третій ванні, куди посуд послідовно переноситься в кошику, проводиться остаточне обполіскування теплою проточною водою або під душем, встановленим над ванною. Особливо забруднений посуд після замочування може бути піддана ершеванию йоржами різного розміру, укріпленими на ершевальной установці, що включається автономно.
Машини значно полегшують працю допоміжного персоналу, проте не позбавлені деяких недоліків, зокрема, тривалий період підготовки машин до роботи (45 хв), ще велика частка ручної праці. Нижче приводиться технічна характеристика малої моделі машини для миття лабораторного посуду.
Максимальна продуктивність в годину: чашок Петрі - 90 шт., предметних стекол - 1000 шт., пробірок 13x150 - 900 шт., пробірок Відаля - 1500 шт. Машина вимагає підведення трифазного змінного струму і гарячої і холодної води. Габаритні розміри: 1670X665X1270 мм. Маса машини - 196 кг Споживана потужність - не більше 3800 Вт.
Досить трудомісткою процедурою є видалення щільних поживних середовищ з лабораторного посуду, вживаної у великих кількостях в бактеріологічних лабораторіях. Для цієї мети зручний апарат для виплавлення агару, який можна використовувати для видалення застиглих поживних середовищ з пробірок, чашок Петрі і т. п. і їх знезараження кип'ятінням у воді при температурі +120° і надлишковому тиску в 1 атм. [4].
Апарат є водяним автоклавом. На верхній плиті його встановлено блокувальний пристрій. Блокувальний пристрій і запобіжний клапан в кришці виключають можливість включення нагрівачів при відкритому замку кришки і перешкоджають відкриванню центрального замка апарату при наявності тиску у ванні.
Блок електрообладнання апарату забезпечує автоматичне виконання циклу виплавлення агару при заданій температурі, з витримкою виплавленої середовища при температурі +120° протягом 15-30 хв.
В автоклав одночасно можуть бути поміщені 40 чашок Петрі з кришками або 400 пробірок. Чашки поміщають в контейнери (їх два) по 20 штук в кожен. Контейнери завантажуються в ванну автоклава, куди заливається гаряча вода. Час нагріву від 50 до 120° С - 35 хв. Загальний час циклу - 45-70 хв. Живлення апарату від трифазної мережі змінного струму напругою 220 в Споживана потужність 20 кВт. Маса апарату - 400 кг.
За кордоном випускаються різні моделі машин для миття лабораторного посуду. Одним з найпоширеніших типів таких машин є машини барабанного типу. У цих машинах брудний посуд закріплюється в спеціальних тримачах, встановлених у металевих кошиках і відповідних виду посуду. Корзини встановлюються в секціях барабана, який при обертанні періодично занурюється в миючий розчин, а потім через певний час зазнає обполіскування або впливу струменя пари.
Автоматична миюча машина «Метеор-25» [69] фірми «Метеор» (ФРН) зручна для миття предметних стекол, хімічних пробірок, чашок Петрі, градуйованою посуду (колб), эрленмейеровских колб, піпеток, склянок. Одночасно можна
завантажувати в машину: 600 пробірок або 36 колб Ø 100 мм, або 150 піпеток, або 96 чашок Петрі, або 64 склянки Ø до 55 мм. Тривалість процесу миття в залежності від програми - від 6 до 30 хв. При наявності запасний візки для завантаження посуду в машину продуктивність її підвищується, так як зменшується час, що витрачається на завантаження. Так як вся завантажувана посуд зміцнюється на спеціальних тримачах,
той бій її практично виключається. Машина підключається до системи гарячої і холодної води і до ємності з дистильованою водою. Харчування машини від електромережі з напругою 220/380 Ст.
Зовнішній вигляд машини наведено на рис. 2.
Рис. 2. Автоматична миюча машина «Метеор».
Підлягає миття посуд завантажується в приймальний пристрій на колесах і по напрямних засувається в камеру машини. Працює машина за програмами, закладеними у спеціальних перфокартах. Одна з програм складається з чотирьох етапів: 1) душирование посуду з душевальных пристроїв холодною і гарячою водою; 2) промивання посуду гарячою лугом протягом певного часу; 3) дворазове промивання гарячою водою; 4) промивання дистильованою водою і сушка.
Габарити машини: ширина 700 мм, глибина - близько 750 мм, висота - приблизно 1550 мм, Маса - близько 220 кг
Загальним недоліком більшості миючих машин зарубіжних фірм є їх великі габарити, що не зручно для невеликих лабораторій. Нижче наводяться дані [48] про машині барабанного типу MS2 (Фірма Peinmechanik-Optik, НДР). Машина має вигляд тумби з наступними габаритами: висота - 850 мм, розміри основи - 600x500 мм. Ємність бака для миття - близько 20 л. Харчування машини від мережі змінного струму напругою 220 В, частотою 50 Гц. Споживана потужність - 4,15 кВт.
Машина має електропідігрівачем, що забезпечує нагрівання від 20 до 95° С, реле часу з програмним пристроєм, насос для перемішування миючого розчину.
Для завантаження посуду в машину є 2 кошикові вставки розміром 225x240x140 мм, одна корзиночная вставка розміром 385x200x110 мм.
Миття дрібної скляного лабораторного посуду, особливо капілярної, представляє дуже складний процес і тому зрозумілий інтерес до ультразвуковим миючим пристроїв, де з допомогою кавітаційного ефекту, створюваного ультразвуковим випромінювачем у водному середовищі, що досягається очищення лабораторного посуду. Під впливом ультразвуку в миючому розчині, у який занурена посуд, утворюються кавітаційні бульбашки, швидко руйнують забруднення. Процес миття значно прискорюється.
Фірми США і Англії випускають машини для миття лабораторного посуду, побудовані на принципі ультразвукової кавітації.
Ультразвукові миючі пристрої англійської фірми «Gallenkamp» випускаються двох типів - UL-150 і UL-170 [60].
Перша установка UL-150 має потужність генератора 375 Вт. Установка забезпечена миючої камерою ємністю 15 л, що має внутрішні розміри 250X160X450 мм. Миюча камера забезпечена термостатирующим пристроєм, що підвищує температуру води до 95° С. Установка працює від мережі змінного струму 220 В, 50 Гц.
Друга установка UL-170 має потужність генератора 100 Вт. Миюча камера місткістю 2 л має внутрішні розміри 155X110X125 мм. Живлення установки від мережі змінного струму напругою 220 В, 50 Гц. На рис. 3 показаний загальний вигляд ультразвукової миючої машини UL-150. Істотним недоліком машин цього типу є їх висока вартість, значний шум, що виникає при роботі, а також складність їх експлуатації.
Рис. 3. Ультразвукова миюча машина UL-150.
