Типы лабораторных печей
Лабораторная печь — это нагретый закрытый шкаф, используемый для сушки образцов или стерилизации лабораторного оборудования. Лабораторные печи бывают разных типов, чтобы удовлетворять различные потребности, как показано ниже.
- Вакуумная печь: Лабораторная вакуумная печь использует как тепло, так и вакуум для сушки образцов. Отсутствие атмосферного давления ускоряет процесс сушки и снижает точку кипения жидкостей. Это позволяет печи испарять влагу из материала, не повреждая его. Вакуумная печь подходит для сушки термочувствительных материалов или дегидратации предметов с содержанием влаги, которое слишком долго сохнет при нормальных температурах.
- Инкубаторная печь: Инкубаторная печь обеспечивает постоянную температуру для химических реакций или роста микроорганизмов. Она работает как обычная лабораторная печь, но имеет более точный контроль температуры и может поддерживать ее в течение длительного времени. Инкубатор также может иметь другие функции, такие как полный, частичный или без газообмена, контроль влажности и защитные механизмы для легковоспламеняющихся или взрывоопасных материалов. Типичный температурный диапазон для инкубатора составляет 5-60°C. Некоторые модели могут работать при температуре -20°C и до 150°C. В зависимости от модели инкубатор может не подходить для стерилизации или может стерилизовать до 90% воздуха внутри него.
- Высокотемпературная печь: Высокотемпературная печь может достигать температуры от 250°C до 600°C. Она изготовлена из более прочных материалов и имеет более толстые стенки, чем типичная лабораторная печь. Дверь и полки высокотемпературной печи обычно имеют плотные уплотнения, чтобы предотвратить утечку тепла. Нагревательный элемент расположен снаружи внутренней камеры, чтобы поддерживать стабильно высокую температуру даже при наличии влажности или влаги в воздухе. Высокотемпературная печь идеально подходит для озоления, спекания или отжига химических образцов и материалов, а также для отверждения электронных компонентов и подложек.
- Муфельная печь: Как и высокотемпературная печь, муфельная печь использует внешние нагревательные элементы для поддержания высоких температур даже во влажной среде. Муфельная печь имеет более широкий температурный диапазон от 300°C до 1600°C. Муфельная печь идеально подходит для озоления или сжигания твердых образцов, особенно геохимических, таких как уголь, почва, горная порода и шлак. Температура должна подняться до 500°C для полного окисления органического материала. Для неорганического материала может потребоваться более высокая температура около 1000°C. Муфельная печь также может использоваться для пиролиза и кальцинирования.
- Сушильный шкаф: Сушильный шкаф удаляет влагу из всех видов образцов, включая почву, биомассу, продукты питания и горные породы. Это самый распространенный тип лабораторной печи, который можно найти в лабораториях геологии, биологии, строительства и пищевой промышленности, среди прочих.
- Сушильный шкаф Линда: Этот тип сушильного шкафа используется для сушки влаги в образцах для определения их химического состава. Сушильный шкаф Линда использует принцип принудительной конвекции, чтобы показать, сколько влаги содержится в таких материалах, как песок, щебень и цемент. Оперативный персонал помещает материал в сушильный шкаф Линда и записывает температуру и вес до и после процесса. Разница в весе покажет, сколько влаги содержится в материале.
Спецификация и обслуживание лабораторных печей
Спецификация
- Максимальная температура: Предельная максимальная температура лабораторной печи варьируется в зависимости от типа. Верхний порог нагрева для сушильных и стандартных моделей находится в диапазоне от 200 °C до 250 °C. Высокотемпературные модели могут достигать 550 °C.
- Внутренний объем: Это указывает на доступное пространство для размещения образцов внутри печи. Общий внутренний объем большинства лабораторных печей обычно составляет от 11 л до 2365 л. Более высокий внутренний объем не должен использовать всю температуру или поток воздуха, необходимый для точного нагрева пространства образцов.
- Способ нагрева: Два основных метода нагрева печи — это принудительная воздушная конвекция и статический. Статический нагрев — это метод для стандартных или сушильных печей. Оба метода нагревают внешнюю часть печи, а затем внутреннюю, вентилируя горячий воздух. Печи с принудительной воздушной конвекцией имеют вентилятор, который циркулирует тепло. Поэтому распределение тепла в печи очень постоянное. Точный контроль температуры до комнатной/влажности возможен с помощью вакуумного и инертного газового сжигания. Для целей стерилизации верхний нагрев убивает все патогены.
- Гарантия: Продолжительность гарантии и тип покрытия являются важными факторами цены лабораторной печи. Из-за регулярного использования в течение года коммерческие предприятия заботятся о долговечности и надежности. 5-летняя или более продолжительная гарантия необходима для лабораторий, чтобы гарантировать, что система имеет достаточное количество запчастей и рабочей силы для лабораторной печи.
- Потребление энергии: Предельная максимальная температура лабораторной печи варьируется в зависимости от типа. Верхний порог нагрева для сушильных и стандартных моделей находится в диапазоне от 200 °C до 250 °C. Высокотемпературные модели могут достигать 550 °C.
Обслуживание
- Регулярная очистка: Регулярная очистка внутренних и внешних поверхностей печи имеет решающее значение для поддержания оптимальной производительности с течением времени. Это помогает удалить любые разливы, мусор или загрязнения, которые могут повлиять на циркуляцию воздуха или распределение тепла в устройстве. Следование инструкциям производителя по правильным методам очистки имеет решающее значение, чтобы избежать повреждения чувствительных компонентов, таких как нагревательные элементы или датчики контроля температуры. Также важно использовать соответствующие моющие средства, чтобы предотвратить химическую коррозию или повреждение оборудования LABO.
- Удаление запахов: Если не устранить своевременно, застарелые запахи от горелых веществ могут накапливаться с течением времени и влиять на качество анализируемых или обрабатываемых образцов. Быстрое удаление таких запахов сохраняет целостность как лабораторных исследований, так и функциональности печи. Один из эффективных способов устранения неприятных запахов — это открыть все дверцы устройства и дать ему проветриться в течение нескольких часов. Эта техника способствует циркуляции свежего воздуха внутри, тем самым способствуя нейтрализации запахов. Регулярная очистка печей также играет важную роль в минимизации накопления запахов.
- Профилактическое обслуживание: Крайне важно убедиться, что все движущиеся части, такие как вентиляторы и воздуходувки, должным образом смазываются, чтобы поддерживать оптимальную производительность с течением времени. Смазка предотвращает износ, снижает сопротивление трения и минимизирует шум, возникающий во время работы. Регулярная смазка движущихся компонентов продлевает их срок службы, повышая эффективность оборудования. Кроме того, проверка калибровки чувствительных к температуре устройств имеет решающее значение для предотвращения несчастных случаев, вызванных неточными показаниями или неисправными механизмами. Точность контроля температуры жизненно важна в лабораториях, где во время различных процедур, таких как эксперименты, испытания и анализ, необходимо поддерживать высокий уровень точности.
- Регулировка температуры: Чрезмерное тепло может привести к серьезным повреждениям оборудования, включая перегорание двигателей или постоянное повреждение чувствительных компонентов, таких как печатные платы. Регулярный мониторинг температуры имеет решающее значение для оптимальной производительности и долговечности. Также важно контролировать внешнюю среду печи, помещая ее вдали от прямых солнечных лучей или источников тепла, чтобы предотвратить перегрев.
Сценарии использования лабораторной печи
Помимо пищевой промышленности, лабораторная печь может использоваться в нескольких отраслях промышленности. Вот некоторые из отраслей, которые используют лабораторные печи:
-
Науки о материалах и испытания
В сфере материаловедения и испытаний лабораторная печь используется для сушки и отверждения материалов. Она также используется при проведении термической обработки и для отжига различных материалов. Кроме того, лабораторная печь используется в материаловедении для дегазации материалов и для полимеризации.
-
Химические и фармацевтические лаборатории
В химической и фармацевтической промышленности лабораторная печь используется для обезвоживания и сушки химикатов. Она также используется для стерилизации и депирогенизации соединений, инструментов и оборудования. Кроме того, лабораторные печи используются для синтеза и химических реакций, которые требуют определенных температурных и влажностных условий.
-
Текстильная и швейная промышленность
В текстильной и швейной промышленности лабораторная печь используется для сушки и отверждения тканей. Она также используется для предварительной усадки и термофиксации. Кроме того, лабораторная печь может использоваться для стерилизации и удаления загрязнений в текстильных лабораториях.
-
Электроника и инженерия
В электротехнической и инженерной промышленности лабораторная печь используется для удаления влаги из электронных компонентов. Она также используется для пайки и отверждения электронных компонентов. Кроме того, лабораторная печь может использоваться для запекания и дегазации газов в электронных компонентах.
-
Строительство и гражданское строительство
В строительной и гражданской промышленности лабораторная печь используется для сушки строительных материалов, таких как керамика и цемент. Она также используется для стабилизации и отверждения строительных материалов. Кроме того, лабораторная печь может использоваться для определения влажности строительных материалов.
Как выбрать лабораторные печи
Цены на лабораторные печи варьируются в зависимости от нескольких факторов, включая функции, спецификации, качество, марку и многое другое. При покупке важно выбирать печь в соответствии с требованиями к использованию, а не с ценой, чтобы обеспечить максимально возможные стандарты безопасности для лаборатории.
-
Применение
Понимание основного применения печи и других областей применения имеет решающее значение при выборе. Некоторые модели предназначены для сушки образцов, в то время как другие стерилизуют или обезвоживают. После определения основного использования изучите дополнительные функции печи. Например, сушильный шкаф может также иметь возможность сушки, отжига, сжигания, испарения, выпечки или удаления влаги. Стерилизационная печь будет иметь возможность термической дезинфекции, санации, стерилизации и микробиологической деконтаминации.
-
Регулировка температуры
Способ управления температурой в печи является важным фактором, который необходимо учитывать, поскольку он напрямую повлияет на безопасность материалов, обрабатываемых в печи. Ищите такие функции, как цифровые дисплеи, программируемые настройки и точный электронный контроль.
-
Поток воздуха
Лабораторные печи комплектуются различными системами потока воздуха. Выбор зависит от того, что пользователь стремится достичь. Для обеспечения равномерности температуры по всей печи на максимально возможном уровне стандартная печь с естественной конвекцией может быть хорошим выбором. Однако, если требуется быстрая сушка, может быть лучше выбрать печь с принудительной циркуляцией воздуха.
-
Система фильтрации
Каждая лаборатория имеет свои уникальные требования, и система фильтрации, используемая в лабораторной печи, может быть или не быть отличительным фактором при выборе. Если лаборатория стремится избежать любого загрязнения внутри печи, то может потребоваться HEPA-фильтр. Выбор системы фильтрации для печи должен соответствовать цели компании по минимизации загрязнения.
-
Функции безопасности
При выборе лабораторной печи обращайте пристальное внимание на ее функции безопасности. Безопасность лабораторного персонала и оборудования в лаборатории должна быть приоритетной. По этой причине ищите в выбранной печи системы безопасности отключения питания, теплоизоляции и защиты от перегрева.
Часто задаваемые вопросы
В: Для чего используется лабораторная печь?
О: Лабораторная печь имеет множество применений, которые в основном зависят от типа доступной печи. Как правило, лабораторная печь используется для сушки, изготовления материалов, стерилизации, нагрева и отверждения материалов. Лабораторные печи обеспечивают постоянную контролируемую среду, которая предотвращает протекание химических реакций во время нагрева материалов.
В: До какой температуры нагревается лабораторная печь?
О: Температура лабораторной печи варьируется в зависимости от типа доступной печи. Максимальная температура в лабораторном сушильном шкафу составляет до 200 °C. Высокотемпературные печи могут нагреваться до 250 °C или 300 °C. При этих высоких температурах печь по-прежнему сохраняет стабильность и точность.
В: Являются ли лабораторные печи вакуумными?
О: Да, есть лабораторные вакуумные печи. На самом деле, лабораторная печь делится на две основные категории — обычная лабораторная печь и вакуумная лабораторная печь. Вакуумный лабораторный сушильный шкаф используется для сушки термочувствительных материалов под низким давлением. Печь делает это, создавая вакуум внутри камеры. Это помогает снизить точку кипения влаги и быстро испарить ее.
В: В чем разница между печью и духовкой в лаборатории?
О: Лабораторная печь спроектирована для выдерживания и поддержания высоких температур. Лабораторная печь может поддерживать температуры, которые превышают предел типичной лабораторной печи. Лабораторная печь используется в приложениях, требующих экстремального и сильного нагрева, таких как нагрев металлов, испытание материалов или спекание.