實(shí)驗室常用加熱設備,您都了解嗎?
點(diǎn)擊次數:4457 更新時(shí)間:2020-12-14
實(shí)驗室的加熱設備有多種,如電爐、電熱板、電加熱套等等,本文著(zhù)重介紹各設備的結構、性能和使用方法與注意事項,還不趕緊收藏起來(lái)。
電爐
電爐同煤氣燈一樣,是化驗室中常用的加熱設備。電爐主要是靠一條電阻絲(常用的為鎳鉻合金絲)通上電流產(chǎn)生熱量的,這條電阻絲常稱(chēng)為電爐絲。
另有一種能調節不同發(fā)熱量的電爐,常稱(chēng)為“萬(wàn)用電爐”。其外形如圖1所示。爐盤(pán)在上方,爐盤(pán)下裝有一個(gè)單刀多位開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)上有幾個(gè)接觸點(diǎn),每?jì)蓚€(gè)接觸點(diǎn)間裝有一段附加電阻,附加電阻是用多節瓷管套起來(lái)的,避免相互接觸和跟電爐外殼接觸而發(fā)生短路或漏電傷人。借滑動(dòng)金屬片的轉動(dòng)來(lái)改變和爐絲串聯(lián)的附加電阻的大小,以調節通過(guò)爐絲的電流強度,達到調節電爐發(fā)熱量的目的。萬(wàn)用電爐的線(xiàn)路。
當金屬滑動(dòng)片2處在斷電點(diǎn)3時(shí),電路不通,電爐處于關(guān)閉位置。當金屬片轉至接觸點(diǎn)4時(shí),全部附加電阻與爐絲串聯(lián),這時(shí)總電阻大,通過(guò)的電流小,所以爐絲放出熱量少。當金屬片轉至接觸點(diǎn)5時(shí),附加電阻減少一半,電流強度中等,電爐放出熱量也是中等。當金屬片轉至接觸點(diǎn)8時(shí),附加電阻為零,電流強度達到大,電爐放出熱量也大。
如果化驗室中沒(méi)有萬(wàn)用電爐,也可以將普通電爐接上功率相當或比它大的自耦調壓器。調節輸出電壓,這樣可以任意改變電流強度,亦即可任意改變電爐的發(fā)熱量,比萬(wàn)用電爐更方便。
萬(wàn)用電爐線(xiàn)
1-調溫旋鈕;2-金屬滑動(dòng)片;3-斷電點(diǎn);4-接線(xiàn)柱(也是金屬滑動(dòng)片接觸點(diǎn));5-中點(diǎn)接線(xiàn)柱;6-附加電阻;7-電爐絲;8-接觸點(diǎn)
電熱板
電熱板實(shí)際上就是一個(gè)封閉式的電爐,一般外形為長(cháng)方形或者圓形,可調節溫度,板上可同時(shí)放置比較多的加熱物體,而且沒(méi)有明火。電熱板是近10年來(lái),被國內實(shí)驗室所認可和接受的一種常規消解設備。電熱板控溫好、穩定性高、安全性強,可很大程度上幫實(shí)驗人員解決電爐消解所面臨的一些問(wèn)題。但是電熱板也存在一些缺點(diǎn):能耗大、熱能利用率低、加熱的有效面積小、處理樣品量有限、實(shí)驗結果的均一性不強。
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電加熱套
電加熱套是加熱圓底燒瓶進(jìn)行蒸餾的設備,外殼做成半球形,內部由電熱絲、絕緣材料和絕熱材料等組成,根據燒瓶大小選用合適的電加熱套,使用時(shí)常連接自耦調壓器,以調節所需溫度。
電爐、電熱板和電加熱套使用注意事項
(1)電源電壓應和電爐、電熱板和電加熱套本身規定的電壓相符。
(2)加熱容器是玻璃制品或金屬制品時(shí),電爐上應墊上石棉網(wǎng),以防受熱不勻導致玻璃器皿破裂和金屬容器觸及電爐絲引起短路和觸電事故。
(3)使用電爐、電熱板和電加熱套的連續工作時(shí)間不宜過(guò)長(cháng),以免影響其使用壽命。
(4)電爐凹槽中要經(jīng)常保持清潔,及時(shí)清除灼燒焦糊物(清除時(shí)必須斷電),保持爐絲導電良好。電爐和電加熱套內防止液體濺落導致漏電或影響其使用壽命。
消化爐
消化爐采用井式電加熱方式,使樣品在井式電加熱爐內加熱取得較佳熱效應,縮短樣品消化煮解時(shí)間,從而提高了蛋白質(zhì)等有機物質(zhì)含量測定的檢測速度。加熱體(模塊)采用紅外石英管,耐強酸強堿,防爆裂,壽命長(cháng),符合CE標準。特點(diǎn)是消化管受熱面積大、溫差小,樣品消化一致性好,熱效率高,有利于樣品的消煮??販夭捎脭碉@控溫儀,控溫準,升溫快。同時(shí)消化管內溢出的SO2等有害氣體,通過(guò)消化爐上的排污收集管經(jīng)抽濾泵排入下水道,有效地抑制有害氣體的外逸。
樣品的消化步驟
稱(chēng)取經(jīng)粉碎通過(guò)40-60目/寸的試樣0.3-1g,無(wú)損地放入已洗凈烘干的消化管內,加水、催化劑和10mL硫酸。
1、將消化管分別放入各個(gè)消化架的各個(gè)孔內,然后置于消化器上,放上已裝好密封圈的排污管。
2、打開(kāi)抽氣三通進(jìn)水(自來(lái)水),使抽氣三通處于吸氣狀態(tài)。
3、再接通電源,打開(kāi)各自控制開(kāi)關(guān),轉動(dòng)電位器,調節指示電壓為220V,使其快速消化。
4、在消化初始階段,需注意觀(guān)察,防止試樣因急速加熱而飛濺(緩解方法:可在消化至飛濺時(shí)關(guān)機5min后再開(kāi)機繼續加熱)。
5、消化結束后,消化管及排污管和整個(gè)拖架一起移到冷卻架上進(jìn)行冷卻。注意:在冷卻過(guò)程中,排污管必須保持吸氣狀態(tài)(千萬(wàn)不能將消化管放入水中冷卻)。
6、防止廢氣逸出。
7、儀器使用結束后,填寫(xiě)使用與維護記錄。
消化爐的維護與保養
1、消化爐的加熱溫度不可超過(guò)500℃,防止儀器發(fā)生損壞。
2、消化爐在使用過(guò)程中,出現不正?,F象時(shí),應及時(shí)關(guān)閉電源,檢查故障原因。
3、在沒(méi)有專(zhuān)業(yè)維修工程師在場(chǎng)的情況下,不得私自拆卸消化爐。
4、消化爐的維修及保養需填寫(xiě)記錄。
馬弗爐
馬弗爐也稱(chēng)高溫電爐,常用于稱(chēng)量分析中灼燒沉淀、測定灰分等工作。
熱力絲結構的馬弗爐,高使用溫度為950℃,短時(shí)間可以用到1000℃。硅碳棒式馬弗爐的發(fā)熱元件是爐內的硅碳棒,高使用溫度為1350℃,常用工作溫度為1300℃。馬弗爐根據使用需求又分為固定溫度升溫和程序溫度升溫兩種類(lèi)型。
馬弗爐的爐膛是由耐高溫而無(wú)漲縮碎裂的氧化硅結合體制成的。爐膛內外壁之間有空槽,爐絲串在空槽中,爐膛四周都有爐絲。所以,通電以后,整個(gè)爐膛周?chē)痪鶆蚣訜岫a(chǎn)生高溫。
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硅碳棒式馬弗爐,發(fā)熱元件硅碳棒(一般配鉑-鉑銠熱電偶)分布在爐膛兩側。電阻絲式馬弗爐一般配鎳鉻-鎳鋁熱電偶。
硅碳棒式馬弗爐爐膛的外圍包覆耐火磚、耐火土、石棉板等,以減少熱量的損失。外殼包上帶角鐵的骨架和鐵皮,爐門(mén)用耐火磚制成,中間開(kāi)一個(gè)小孔,嵌一塊透明的云母片,以觀(guān)察爐內升溫情況。當爐膛內呈暗紅色時(shí),為600℃左右;達到深桃紅色時(shí),為800℃左右;淺桃紅色時(shí),為1000℃左右。
馬弗爐使用方法
爐內的溫度控制目前普遍采用溫度控制器。溫度控制器主要是由一塊毫伏表和一個(gè)繼電器組成,連接一支相匹配的熱電偶進(jìn)行溫度控制,其接線(xiàn)如圖所示。
熱電偶裝在瓷管中并從馬弗爐的后部中間小孔伸進(jìn)爐膛內。熱電偶隨著(zhù)爐溫不同產(chǎn)生不同的電勢,電勢的大小直接用溫度數值在控制器表頭上顯示出來(lái)。當指示溫度的指針(上指針)慢慢上升與事先調好的控制溫度指針(下指針)相遇時(shí),繼電器立即動(dòng)作切斷電路,停止加熱。當溫度下降上下指針?lè )珠_(kāi)時(shí),繼電器又使電路重新接通,電爐又繼續加熱。如此反復動(dòng)作,就可達到自動(dòng)控溫目的。一般在灼燒前,將控溫指針撥到預定溫度的位置,從到達預定溫度時(shí)計算灼燒時(shí)間。
溫度控制器接線(xiàn)
熱電偶工作的原理是:用兩條不同金屬的導線(xiàn)連成一個(gè)閉合電路,在其中一個(gè)接點(diǎn)加熱,另一接點(diǎn)處于不加熱(冷點(diǎn))狀態(tài),由于不同金屬中的電子濃度和運動(dòng)速度不同,就產(chǎn)生了電子擴散現象,在閉合電路中就形成了電流,產(chǎn)生了溫差電動(dòng)勢。這兩種不同金屬所接成的電路稱(chēng)為熱電偶。把一個(gè)毫伏表接在熱電偶兩端用以測量溫差電動(dòng)勢的大小,冷點(diǎn)和熱點(diǎn)溫差越大,毫伏數越大。毫伏表上的刻度按照所配用的熱電偶的特性劃成相應的溫度數值,可以直接讀出溫度值。
馬弗爐使用注意事項
1、馬弗爐必須放置在穩固的水泥臺上,將熱電偶棒從馬弗爐背后的小孔插入爐膛內,將熱電偶的導線(xiàn)接至溫度控制器的接線(xiàn)柱上。注意正、負極不要接錯,以免溫度指針?lè )聪蚨鴵p壞。
2、查明電爐所需電源電壓,配置功率合適的插頭、插座和保險絲,并接好地線(xiàn),避免危險。爐前地上應鋪一塊厚膠皮布,這樣操作時(shí)較安全。
3、灼燒完畢后,應先拉下電閘,切斷電源。但不應立即打開(kāi)爐門(mén),以免爐膛驟然受冷碎裂。一般可先開(kāi)一條小縫,讓其降溫快些,后用長(cháng)柄坩堝鉗取出被燒物件。
4、馬弗爐在使用時(shí),要經(jīng)常照看,防止自控失靈,造成電爐絲燒斷等事故。晚間無(wú)人值守時(shí),切勿啟用馬弗爐。
5、爐膛內要保持清潔,爐子周?chē)灰逊乓兹家妆锲贰?br />
6、馬弗爐不用時(shí),應切斷電源,并將爐門(mén)關(guān)好,防止耐火材料受潮氣侵蝕。
電熱恒溫水(油)鍋
電熱恒溫水(油)浴鍋常作蒸發(fā)和恒溫加熱用,有單孔和多孔的。常作蒸發(fā)和恒溫加熱用,有單孔和多孔的。
電熱恒溫水浴鍋一般都采用水槽式結構。分內外兩層,內層用鋁板或不銹鋼板制成內膽。膽內底部設有電熱管和托架。電熱管是銅質(zhì)管,管內裝有電爐絲并用絕緣材料包裹,有導線(xiàn)連接溫度控制器。外殼用薄鋼板制成,外殼與內膽之間填充石棉等絕熱材料。溫度控制器的全部電器部件均裝在水浴鍋右側的電器箱內,控制器所帶的感溫管則插在內膽中。電器箱表面顯示和操作面板。水浴鍋左下側有放水閥門(mén)。
水浴鍋用電熱加溫。電源電壓為220V。水浴鍋恒溫范圍為37-100℃(需高于室溫3℃),溫差為±1℃。油浴鍋和水浴鍋構造相似,只是把加熱介質(zhì)由水變成了油。恒溫油浴鍋在實(shí)驗室中應用非常廣泛,是一種*的高溫恒溫設備,它是采用高溫加熱管對導熱油進(jìn)行加熱,再通過(guò)精密的溫控儀表對溫度進(jìn)行準確的控制。油浴鍋所使用的油,要根據溫度和實(shí)驗要求來(lái)定。
溫度低的用甘油,高的用棉籽油,一般情況下恒溫油浴鍋常用的油有:橄欖油、棉籽油、石蠟油、麻油、機油、變壓器油。這些油中橄欖油、棉籽油、麻油的閃點(diǎn)都在300℃左右,所以如果要進(jìn)行高溫試驗,推薦使用這幾種油,否則當達到油的著(zhù)火點(diǎn)時(shí),會(huì )非常危險。
使用方法及注意事項
1、水浴鍋的使用方法
(1)關(guān)閉放水閥門(mén),將水浴鍋內注入清水(建議用純水)至適當的深度,一般不超過(guò)水浴鍋容量的三分之二。
(2)將電源插頭接在插座上,并在插座的粗孔安裝地線(xiàn)。
(3)開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān)接通電源,調節調溫控制按鈕至設定溫度。
(4)爐絲加熱后溫度的指數上升到控制的溫度時(shí)紅燈熄滅,此后紅燈就不斷熄亮,表示恒溫控制器發(fā)生作用。
2、油浴鍋的使用方法
(1)油浴鍋使用時(shí)必須先加油于鍋內,再接通電源,數字溫控表顯示實(shí)際測量溫度,調節旋鈕開(kāi)關(guān)。
(2)同時(shí)觀(guān)察讀數至所需溫度值,當設定溫度值超過(guò)油溫時(shí),加熱指示燈亮,表明加熱器已開(kāi)始工作。
(3)當油溫達到所需溫度時(shí),恒溫指示燈亮,加熱指示燈熄。
(4)應注意鍋內油不能使電熱管漏出油面,以免燒壞電熱管,造成漏電現象。
3、水浴鍋的注意事項
(1)切記水位一定保持不低于電熱管,否則將立即燒壞電熱管。
(2)控制箱內部不可受潮,以防漏電和損壞控制器。
(3)使用時(shí)應隨時(shí)注意水箱是否有滲漏現象。
除了普通的電熱恒溫水浴鍋外,還有些精密試驗用的超級恒溫水浴鍋,它用電動(dòng)循環(huán)泵進(jìn)行攪拌,并有良好的自動(dòng)控溫系統,恒溫波動(dòng)度為±0.05℃。
4、油浴鍋的注意事項
(1)在向油浴鍋內注入液體時(shí),要控制液位,嚴防過(guò)量溢出,夏天室內與室外溫度差異大,當實(shí)驗溫度達到300℃時(shí),液位應控制在容積的80%左右。
(2)禁止使用可燃性、揮發(fā)性高的油,所使用的油,要根據溫度和實(shí)驗要求來(lái)定。溫度低的用甘油,溫度高的用棉籽油。
(3)油浴鍋不要在換氣差的場(chǎng)所使用,遠離火源、易產(chǎn)生火花地點(diǎn),以免引發(fā)火災。
(4)禁止在無(wú)油的情況下空燒,會(huì )引起漏電,發(fā)生火災,燒壞加熱管。禁止用濕手在濕氣過(guò)多的地方進(jìn)行操作,有漏電觸電的危險。電源必須使用接地插頭。
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