tủ sấy phòng thí nghiệm là gì
Một tủ sấy phòng thí nghiệm giữ buồng ở nhiệt độ trên nhiệt độ môi trường lâu đến mức quy trình cần: sấy mẫu tới khối lượng không đổi, đóng rắn một lớp phủ, điều hòa một vật liệu, hoặc giữ cho dụng cụ thủy tinh và thiết bị luôn ấm và khô. Nó vốn là loại thiết bị ít được để ý, và gần như mọi kết quả khác trong phòng thí nghiệm đều có thể bị phá hỏng bởi một chiếc tủ không giữ đều các điều kiện của mình hoặc không đáng tin để lặp lại đúng điều nó đã làm tuần trước.
Phân biệt quan trọng nhất là phân biệt giữa một chiếc tủ sấy và một lò nung. Tủ sấy làm việc trong dải mà các vật liệu thông thường còn ổn định, buồng rỗng được đốt nóng bằng các phần tử điện trở và khí được đưa chuyển động bằng quạt hoặc bằng lực nổi của khí nóng. Lò nung đi tới những nhiệt độ mà chén nung và gốm là bắt buộc, và bản thân buồng khi đó phải làm bằng vật liệu chịu lửa. Tủ sấy cũng khác tủ ấm, loại giữ nhiệt độ quanh hoặc dưới nhiệt độ môi trường và thường được quy định cho công việc sinh học chứ không phải để đuổi nước.
Trong họ tủ sấy, quyết định chi phối gần như mọi thứ là chế độ đối lưu. Tủ sấy đối lưu tự nhiên dựa vào sự bốc lên của không khí ấm để đưa nhiệt quanh buồng, vốn êm, nhẹ và đều, nhưng hồi phục chậm sau khi mở cửa và còn chậm hơn nữa khi đưa một tải ẩm lên tới nhiệt độ. Tủ sấy đối lưu cưỡng bức thêm một quạt, và dòng khí chuyển động chính là thứ biến một nhiệt độ danh định thành một độ đồng đều danh định và một thời gian hồi phục danh định.
Cách tủ sấy phòng thí nghiệm đo
Buồng được đốt nóng bằng các phần tử gia nhiệt và được điều tiết từ một cảm biến, còn vòng điều khiển thì giữ cảm biến ở giá trị đặt. Đó là tất cả những gì một màn hiển thị nhiệt độ nói cho bạn biết. Nó không nói cho bạn biết nhiệt độ đang ra sao ở bất kỳ chỗ nào khác trong buồng, và chênh lệch giữa hai điều đó chính là lý do độ đồng đều được quy định riêng, tách khỏi độ chính xác: một bộ điều khiển có thể giữ cảm biến của chính nó sát tới độ lẻ của một độ, trong khi một góc của khay lại chạy lệch vài độ so với giá trị ấy.
Đối lưu cưỡng bức là thứ khép lại khoảng cách đó. Không khí chuyển động mang nhiệt vào tải và về phía thành buồng nhanh hơn không khí đứng, và một đường lưu chuyển được thiết kế giữ mọi khay trong cùng một dòng khí thay vì để phần trên và phần dưới của buồng bị phân tầng. Cái giá phải trả là quạt có thể xáo động các bột nhẹ, và dòng khí là một phần cơ khí phải bảo dưỡng, đó là lý do những chiếc tủ sấy được chế tạo tử tế đều cho phép điều chỉnh hoặc tắt hẳn lưu chuyển.
Loại bỏ nước là nửa còn lại của công việc, và nó là vấn đề năng lượng hơn là vấn đề nhiệt độ. Nước phải hấp thụ một lượng nhiệt lớn để bay hơi, nên một buồng chứa đầy dụng cụ thủy tinh ướt sẽ tụt dưới giá trị đặt và nằm ở đó cho đến khi nước bay hết, còn phần năng lượng đi vào sự chuyển pha là phần nhiệt không bao giờ tới được không khí. Thời gian hồi phục sau khi mở cửa, và khả năng bộ điều khiển giữ giá trị đặt dưới một tải ẩm, vì thế là những con số mô tả một chiếc tủ sấy đang làm việc.
Lựa chọn cấu hình
Phần lớn thông số được quyết định bởi những lựa chọn này chứ không phải bởi cấp chính xác. Mỗi lựa chọn ràng buộc lựa chọn kế tiếp, nên chúng được chốt theo thứ tự.
| Cấu hình | Tùy chọn cần xác định | Nó thực sự quyết định điều gì |
| Chế độ đối lưu | Đối lưu tự nhiên, hoặc đối lưu cưỡng bức bằng quạt lưu chuyển | Buồng có đáp ứng được một độ đồng đều công bố hay không, buồng hồi phục nhanh đến đâu sau khi mở cửa, và một tải là bột nhẹ có bị quạt xáo động hay không. |
| Thể tích buồng | Thể tích làm việc bên trong, và phần thể tích tự do mà một khay đã chất thực sự còn lại | Xử lý được bao nhiêu trong một mẻ và không khí còn lưu thông được quanh tải hay không. Một buồng lấp đầy tới giới hạn không thể giữ được độ đồng đều của nó. |
| Dải nhiệt độ và bảo vệ quá nhiệt | Dải làm việc, và một bộ cắt độc lập có bảo vệ tải hay không | Nhiệm vụ là sấy, điều hòa hay đóng rắn ở nhiệt độ cao hơn, và tải sẽ ra sao nếu bộ điều khiển hỏng khi các phần tử gia nhiệt vẫn đang bật. |
| Vật liệu buồng | Nội thất phủ sơn hoặc mạ kẽm, hoặc thép không gỉ | Khả năng chịu mẫu và chịu việc vệ sinh. Nội thất bị ăn mòn sẽ mất lớp hoàn thiện, giữ nhiễm bẩn và không còn xác minh được nữa. |
| Khay và cách chất tải | Số khay, các vị trí khoảng hở giữa khay và tải trọng danh định của khay | Chất được bao nhiêu và không khí tự do lưu chuyển giữa các khay đến đâu. Một khay chất quá tải danh định cũng là một vấn đề về độ đồng đều. |
| Điều khiển và định thời | Bộ điều khiển kỹ thuật số kèm một bộ hẹn giờ, và có sẵn một chương trình hay một đường dốc nhiệt độ hay không | Một quy trình có viết ra được thành một tập điều kiện hay không, hay phải có người theo dõi; đó là khác biệt giữa một phương pháp lặp lại được và một phán đoán của người thao tác. |
| Cửa, làm kín và thông gió | Lớp cách nhiệt, gioăng cửa, cửa sổ quan sát, cùng cửa cấp và thoát gió điều chỉnh được | Sự hồi phục sau khi mở cửa, lượng nhiệt thất thoát ra phòng, và hơi nước bị đuổi ra từ một tải ẩm có thoát khỏi buồng được hay không. |
Quyết định về chế độ đối lưu và về thể tích khi chất tải được chốt trước dải nhiệt độ, vì chúng đặt ra độ đồng đều và thời gian hồi phục mà buồng có thể mang lại ở bất kỳ nhiệt độ nào.
Cách chọn tủ sấy phòng thí nghiệm
| Quyết định | Căn cứ quyết định | Thông tin cần hỏi |
|---|
| Nhiệm vụ | Sấy, tiệt khuẩn bằng nhiệt khô, đóng rắn hay điều hòa vật liệu | Những nhiệm vụ khác nhau chất tải lên buồng khác nhau, và nhiệm vụ cần cho việc quy định thiết bị luôn là tải nặng nhất chứ không phải tải nhẹ nhất. |
| Quy cách phải đáp ứng | Một phương pháp viết sẵn với điều kiện và dung sai nêu rõ, hay chỉ một yêu cầu chung là giữ cho mọi thứ ấm và khô | Một phương pháp viết sẵn ấn định độ đồng đều, thời gian hồi phục và chứng từ; mọi yêu cầu kém chặt chẽ hơn chỉ là một phán đoán về công việc. |
| Tải mang theo bao nhiêu nước | Vài gam trên bề mặt, hay hàng kilogam dụng cụ thủy tinh | Loại bỏ nước là tải áp đảo lên buồng, và nó quyết định liệu một tủ sấy đối lưu tự nhiên có giữ được giá trị đặt hay không. |
| Độ đồng đều mà công việc cần | Một dung sai trải khắp buồng, hay chỉ một giá trị đặt | Khi nhiều mẫu được sấy cùng lúc, sự so sánh giữa chúng chỉ tốt bằng độ đồng đều của khoảng không mà chúng nằm trong. |
| Vật liệu và hóa chất | Chỉ có nước, hay dung môi, axit và muối đều tấn công nội thất | Điều này chọn vật liệu nội thất và bố trí thông gió, và nó là một câu hỏi an toàn cũng như một câu hỏi về độ bền. |
| Thông lượng và cỡ mẻ | Một mẫu một lúc, hay một giá kệ choán hết buồng | Thể tích và diện tích khay cùng nhau đặt ra cỡ mẻ, và chất đầy buồng tới giới hạn không giống với việc dùng hết khả năng của buồng. |
| Những gì phải được ghi lại | Giá trị đặt, hay một hồ sơ đường nhiệt đầy đủ cho cả mẻ | Một phòng thí nghiệm chịu quản lý hoặc được công nhận thường phải cho thấy tải đã trải qua điều gì, chứ không phải bộ điều khiển được đặt ở bao nhiêu. |
Nếu một trong các điểm này vẫn chưa xác định được, hãy gửi những thông tin đã có. Báo giá có thể được lập dựa trên mô tả nhiệm vụ và hoàn thiện sau khi bổ sung các phần còn thiếu.
Các lựa chọn thay thế gần nhất
Đây là những loại mà một yêu cầu về tủ sấy phòng thí nghiệm thường hóa ra là, và là điểm mà lựa chọn thực sự được quyết định.
| Loại thay thế gần nhất | Điều gì phân biệt nó với tủ sấy phòng thí nghiệm |
| Lò nung phòng thí nghiệm | Đạt tới những nhiệt độ mà bản thân mẫu bị đốt cháy hoặc nấu chảy, và được xây bằng vật liệu chịu lửa với một buồng được thiết kế để chu kỳ lên tới những mức đó. Tủ sấy là thiết bị cho dải mà vật liệu vẫn còn nguyên vẹn. |
| Tủ ấm phòng thí nghiệm | Giữ một nhiệt độ quanh hoặc dưới nhiệt độ môi trường và được quy định cho mẫu sinh học, khi cần một chỗ ấm hơn là một buồng nóng. Một chiếc tủ sấy sẽ hủy đúng mẫu mà tủ ấm có mặt để giữ cho sống. |
| Bể ổn nhiệt | Truyền nhiệt qua chất lỏng, nên mẫu được chìm trong một môi trường giữ nhiệt độ rất chặt và không thể vượt quá mức đó. Nơi mẫu ngâm được thì bể thường là lựa chọn đồng đều hơn; nơi không ngâm được thì tủ sấy là lựa chọn duy nhất. |
| Khúc xạ kế | Đo một tính chất của mẫu chứ không điều hòa mẫu, và hai thiết bị không có điểm chung nào ngoài việc cùng nằm trong một phòng thí nghiệm. Chúng được nêu ở đây chỉ vì một công đoạn sấy thường đứng ngay trước phép đo đó. |
| Trang thiết bị phòng thí nghiệm | Tiêu đề chung cho các món thiết bị phòng thí nghiệm mang tính hỗ trợ chứ không đo lường, mà tủ sấy là một trường hợp. Khi có một yêu cầu cụ thể về buồng, nó được quy định như một tủ sấy chứ không nằm dưới tiêu đề chung. |
Ranh giới cần chốt đầu tiên là mẫu bị nhiệt làm thay đổi hay chỉ được giữ ở một nhiệt độ, vì chính điều đó tách tủ sấy khỏi lò nung và khỏi tủ ấm.
Nội dung cần có trong yêu cầu
Phản hồi đầu tiên có thể là một báo giá thay vì một loạt câu hỏi nếu yêu cầu mang theo những thông tin này. Khi không biết một giá trị, hãy gửi mô tả nhiệm vụ và chúng tôi sẽ xác nhận nó ngụ ý điều gì.
- Nhiệm vụ: sấy, điều hòa, đóng rắn hay công việc nhiệt khô, và phương pháp nếu có quy định
- Dải nhiệt độ yêu cầu, và có nêu một dung sai trải khắp buồng hay không
- Tải nặng nhất và nó mang theo bao nhiêu nước hoặc dung môi
- Thể tích buồng cần cho một mẻ, kể cả khoảng không tự do mà không khí phải lưu thông qua
- Vật liệu nội thất và có hay không mẫu ăn mòn
- Đối lưu tự nhiên hay cưỡng bức, và một quạt có xáo động tải hay không
- Yêu cầu về khay, gồm số khay, khoảng hở giữa khay và tải trọng danh định
- Các tính năng bộ điều khiển yêu cầu, gồm hẹn giờ, một đường nhiệt và một bộ cắt quá nhiệt độc lập
- Số lượng, cảng đến và thời gian giao hàng yêu cầu
