Мягкий подогрев посуды – про водяные лабораторные бани

Для активизации реакций, подогрева растворов, реактивов, медицинских препаратов или воды из дистиллятора, наиболее часто используются популярные и представленные в широком ассортименте от производителей водяные лабораторные бани.

Нагрев как вспомогательная опция также применяется в магнитных мешалках и шейкерах-инкубаторах.

Также водяная лабораторная баня может исполнять роль термостата для лаборатории, когда требуется поддержание стабильной температуры в течение длительного времени, поэтому такое оборудование иногда так и называется - жидкостные термостаты.

Устройство и разновидности водяных лабораторных бань

С подобными импровизированными аналогами каждая хозяйка сталкивается и в быту, когда необходимо подогреть продукты, как правило жидкие, например молоко. В кастрюлю наливается вода, а уже в нее можно поместить стаканчик.

Отсюда выведем главное правило: отсутствие контакта теплоносителя с подогреваемым материалом.

Тепло передается сначала стенкам лабораторной химической посуды, как правило стеклянной, а в свою очередь стекло нагревает жидкость.

Устройство

1. Корпус.
2. Встроенная рабочая емкость из полированной нержавеющей стали. Здесь находится теплоноситель.
3. ТЭН.
4. Цифровой датчик температура.
5. Блок управления.
6. Перемешивающий элемент (не во всех устройствах).
7. Крышка.

Следует отметить, что баня входит в состав некоторых видов лабораторного оборудования, например прибора определения числа падения зерна пшеницы – одного из ключевых параметров качества зерновых культур.

С целью исключения потерь тепла, безопасности персонала лаборатории, Горячая камера отделена от корпусных деталей изолирующим кожухом. Это необходимо по следующим причинам:

• чтобы не перегрелась встроенная электроника и органы индикации;
• безопасность для персонала, чтобы не было ожогов;
• сократить затраты электричества. Если тепло будет постоянно теряться, от сети будет отбираться дополнительная мощность для поддержания необходимого температурного режима термостатирующего оборудования, что отрицательно скажется как на сроке службы бани, так и на себестоимости проводимых лабораторных анализов.

В дополнение к последнему пункту отметим, что аппараты снабжаются крышками с набором концентрических колец.
Поскольку даже если теплоизоляция корпуса водяной бани на высоком уровне, тепло уходит в основном, когда загружается посуда: колбы, стаканы, пробирки, цилиндры, выступающие за поверхность лабораторного прибора.

Кольца ограничивают площадь соприкосновения теплоносителя с воздухом в лаборатории, что приводит к нежелательному охлаждению.

Чтобы температура теплоносителя была равномерной по всему объему, в нижней части корпуса может встраиваться мешалка магнитная, которая выступает здесь как вспомогательное оборудование. Хотя в более простых моделях перемешивание осуществляется за счет конвекционных потоков.
Можно привести параллели, как в устаревших сушильных шкафах серии СЭШ применялся вентилятор для выравнивания температуры воздуха по объему камеры. Потом от этой идеи отказались из-за частых поломок и шума.

За счет этого удается достичь впечатляюще малого отклонения температуры от заданной величины ±0,5℃.

Также может быть таймер, как например в сухо воздушных стерилизаторах, что высвобождает рабочее время сотрудников.

Помимо единичных экземпляров посуды, в комплект поставки бани водяной может быть включен лабораторный штатив для размещения пробирок и бутирометров.

Стеклянные жиромеры используются при проведении классического, лабораторного анализа молока на жирность, для чего перед установкой в настольную центрифугу их необходимо нагреть в бане.
Альтернативный, непрямой экспресс вариант – использовать ультразвуковой анализатор молока.

Количество помещаемой тары и ее размер, например высота колбы или стакана определяется в первую очередь размерами нагревательной емкости. Эта величина часто закодирована в названии. К примеру, модель ВБ-10 имеет вместимость камеры 10 литров.

3 параметра, по которым можно выбрать и купить баню водяную для оснащения лаборатории

1. Количество мест для помещения посуды. 1,2, 4 или 6.

   Не всегда чем больше, тем лучше. Все зависит от загрузки лаборатории, специфики проводимых исследований, и не следует забывать, что чем больше посадочных мест, тем выше цена водяной термостатирующей бани.
   Если же используется штатив, а пробирки по определению узкие, то в одно гнездо может быть помещено и 10 и 20 пробирок.

2. Объем камеры. От 4 до 45 литров.

   Как видим цифры разнятся на порядок.

3. Температурный диапазон.

   А это показатель связан с видом жидкого теплоносителя. Если это вода, то выше температуры кипения – около 100℃, ничего нагреть нельзя.

Отметим редко применяемые и почти экзотические разновидности: масляная баня, где верхний порог достигает +250°С, что сопоставимо с жаром внутри стерилизатора для медицинских инструментов и песчаная на основе кварцевого песка, где температура может приближаться к +400°С, что уже ближе к самому высокотемпературному лабораторному прибору: муфельной печи.