دستور العمل کوره آزمایشگاهی

کوره آزمایشگاهی یکی از تجهیزات حیاتی و مهم در آزمایشگاه‌های شیمی، فیزیک، مواد و علوم مرتبط است. این دستگاه برای تولید و تحلیل نمونه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد و باعث تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مواد مورد بررسی می‌شود. در این مقاله، به بررسی کوره آزمایشگاهی و آون آزمایشگاهی پرداخته خواهد شد و نحوه کار این دستگاه‌ها توضیح داده خواهد شد.

تعریف کوره آزمایشگاهی

کوره آزمایشگاهی (Furnace) یک دستگاه آزمایشگاهی است که برای گرمایش، خشک کردن و تغییر شکل مواد آزمایشگاهی استفاده می‌شود. این دستگاه از طریق اجزایی همانند مبدل حرارتی، مشعل، هواکش و دمنده هوا، گرمایش و انرژی گرمایشی به وسیله احتراق سوخت، گرمای القا شده و همچنین الکتریسیته ایجاد می کند.

مشعل در کوره آزمایشگاهی برای ایجاد احتراق و تولید حرارت استفاده می‌شود. مبدل حرارتی برای جذب حرارت و انتقال آن به ماده آزمایشی به کار می‌رود. دریچه و هواکش برای تنظیم جریان هوا و محافظت از احتراق سوخت بکار می‌روند. دمنده هوا نیز برای جریان هوای تازه و تهویه‌ی مناسب در کوره آزمایشگاهی استفاده می‌شود.

کوره آزمایشگاهی می‌تواند با استفاده از سوخت‌های مختلفی مانند گاز، المنت‌های الکتریکی، نفت، فعال‌کربن و غیره، گرمای لازم برای انجام آزمایش‌های مختلف را فراهم کند. در کوره آزمایشگاهی، ماده آزمایشی در داخل یک حفره و یا یک جعبه برای تغییر شکل، خشک کردن و یا گرم کردن قرار می‌گیرد و با اعمال حرارت به ماده، تغییراتی در ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آن ایجاد می‌شود.

با توجه به نوع کوره آزمایشگاهی، می‌توان از آن برای انجام آزمایش‌های مختلفی مانند تعیین میزان رطوبت، تعیین میزان سرعت احتراق، تعیین میزان کربن و سولفور، تعیین میزان قلیاییت و اسیدیته، تعیین میزان محتوای معدنی و غیره استفاده کرد.

کاربرد کوره آزمایشگاهی

کوره‌های آزمایشگاهی به عنوان دستگاه‌های گرمایشی و یکنواخت کننده دما در بسیاری از فعالیت‌های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها توانایی گرم کردن نمونه‌ها، خشک کردن، پخت پلی‌آمید، پخت قالب، استریل کردن و بسیاری از فعالیت‌های دیگر را دارند.

علاوه بر آزمایشگاه‌ها، کوره‌های آزمایشگاهی همچنین در صنایع مختلفی مانند حمل و نقل، بهداشت و درمان، فناوری و مهندسی عمران نیز استفاده می‌شوند. در صنایع حمل و نقل، کوره‌های آزمایشگاهی برای گرم کردن نمونه‌های مختلفی مانند سوخت و سایر قطعات از جمله ترمزها، استفاده می‌شوند. در صنعت بهداشت و درمان، این دستگاه‌ها برای استریل کردن وسایل پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در صنایع فناوری، کوره‌های آزمایشگاهی برای تولید موادی همچون پلی‌آمید و سایر پلاستیک‌ها، استفاده می‌شوند. همچنین در رشته مهندسی عمران، این دستگاه‌ها برای خشک کردن نمونه‌های خاک، آسفالت، نمونه‌های بتنی و سنگ از جمله استفاده‌های معمول آن‌ها است. 

به طور کلی، کوره‌های آزمایشگاهی به دلیل توانایی گرمایش نمونه‌ها به صورت یکنواخت و دقیق، در بسیاری از حوزه‌های علمی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انواع و کاربرد کوره های آزمایشگاه

1.    کوره الکتریکی
این نوع کوره برای ذوب و همچنین ایجاد خاکستر برخی مواد در آزمایشگاه به کار می رود. این کوره دارای محفظه‌ای عایق شده با موادی مانند پنبه نسوز، آجر نسوز و سیمان نسوز است و المنت‌هایی در قسمت های سقف و اطراف محفظه قرار دارند که توسط برق، گرما تولید می‌کنند. 

کوره الکتریکی معمولاً دارای بدنه‌ای از جنس ورق های روغنی است که با رنگ الکترواستاتیک پوشش داده شده است. همچنین این کوره دارای ترمومتر دیجیتالی و ترموستات است و به قابلیت نصب زمان سنج دیجیتالی نیز مجهز است. کوره الکتریکی به دو مدل ساخته می شوند.
•    کوره الکتریکی ۱۱۰۰ درجه 
•    کوره الکتریکی ۱۵۰۰ درجه

در کوره الکتریکی، ماده آزمایشی در داخل محفظه قرار می‌گیرد و با اعمال حرارت به وسیله المنت‌های الکتریکی، تغییراتی در ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آن ایجاد می‌شود. به دلیل داشتن محفظه عایق شده، کوره الکتریکی برای ذوب و خاکستر کردن مواد آزمایشگاهی با دمای بالا مناسب است. 

در کوره الکتریکی، دمای محفظه با استفاده از ترموستات کنترل می‌شود و با استفاده از ترمومتر دیجیتالی، دما را می‌توان به دقت کنترل کرد. همچنین، با نصب زمان سنج دیجیتالی، می‌توان زمان تعیین شده برای آزمایش را تنظیم کرد.

 

طرز کار کوره الکتریکی

برای استفاده از کوره الکتریکی در آزمایشگاه، ابتدا باید دستگاه را در محل مناسبی قرار داد. بهتر است که کوره در فاصله حداقل ۵ سانتی‌متری از سطح زمین قرار گیرد و در نزدیکی هواکش قرار داده شود.
سپس، دستگاه را با اتصال آن به برق (پریز) و فشردن دکمه Power روشن کنید. سپس با توجه به دمای نمایشگر دستگاه، با فشردن کلید ↙ و انتخاب علامت TMP، دمای کوره را تغییر دهید و با فشردن دکمه SET، دمای دلخواه را برای دستگاه تنظیم کنید.

همچنین، با استفاده از دکمه‌های پایین و بالا، می‌توانید زمان مورد نظر برای اجرای آزمایش را تنظیم کنید. سپس با فشردن کلید SET، زمان و دمای تنظیم شده ذخیره می‌شود و دستگاه آماده به کار است. با فشردن کلید ↙ نیز، دستگاه شروع به اجرای آزمایش می‌کند.

برای اطمینان از صحت عملکرد دستگاه، قبل از استفاده باید دستگاه را کالیبره کرد. همچنین، در طول استفاده از دستگاه، باید به صورت دوره‌ای دما و زمان را بررسی کرده و در صورت نیاز، تنظیمات را به‌روزرسانی کنید.

•    از انرژی امواج مایکروویو، جهت گرم کردن نمونه ها (از درون) استفاده می شود.
•    کوره خاکستر ساز برای سوزاندن و حذف مواد و بررسی تغییر وزن مواد مورد استفاده قرار می گیرد.
•    کوره لوله ای جهت تصفیه و سنتز ترکیبات غیر ارگانیک و ارگانیک به کار می رود.

معرفی آون آزمایشگاهی

آون آزمایشگاهی یا فور آزمایشگاهی، یک دستگاه خشک کننده است که برای خشک کردن شیشه‌آلات و وسایل آزمایشگاهی، در دمای بالا و با کمک حرارت، به کار می‌رود. این دستگاه با تبخیر رطوبت موجود در وسایل، مانع از فعالیت بیولوژیکی و رشد باکتری‌ها و قارچ‌ها می‌شود. آون خلا و همچنین آون همرفتی دو نوع آون آزمایشگاهی موجود در بازار هستند. 
•    در مدل آون خلا، فرآیند خشک کردن در داخل محفظه‌ای خلاء انجام می‌شود و هوای داخل محفظه تخلیه شده است. این دستگاه در صنایع داروسازی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
•    در مدل آون همرفتی، فرآیند خشک کردن با استفاده از روش انتقال گرما به صورت همرفتی انجام می‌شود. 
در این روش، هوای گرم و خشک به وسیله یک پمپ از بیرون دستگاه جذب شده و از طریق یک دماسنج، دمای داخل دستگاه کنترل می‌شود. سپس هوای خشک و گرم، به وسایل آزمایشگاهی منتقل شده و رطوبت موجود در آن‌ها تبخیر می‌شود.
استفاده از آون آزمایشگاهی در صنایع داروسازی، شیمیایی، بیوشیمی و پزشکی بسیار رایج است. به دلیل استریل بودن وسایل خشک شده توسط آون، این دستگاه برای محافظت از سلامتی و ایمنی شیشه‌آلات و وسایل آزمایشگاهی بسیار مهم است.

شیوه کار با آون آزمایشگاهی

برای استفاده از آون آزمایشگاهی در آزمایش متالوگرافی، ابتدا باید دستگاه را بر روی یک میز خشک و مسطح قرار داد. سپس با وصل کابل به سوکت دستگاه و پریز برق، دستگاه را برای روشن شدن آماده کنید.

برای تنظیم دمای مورد نظر، از ترموستات استفاده کنید و تنظیمات را بر روی حالت Bypass قرار دهید. سپس با صبر کردن تا دستگاه به دمای مورد نظر برسد و چراغ قرمز بالای ترموستات خاموش شود، می توانید نمونه خود را در دستگاه قرار دهید.
سپس، زمان مورد نظر را در تایمر تنظیم کنید و منتظر بمانید تا دستگاه به اتمام زمان تنظیم شده برسد. هنگامی که دستگاه به پایان زمان تنظیم شده برسد، عدد تایمر به صفر می رسد و دستگاه خودکار خاموش می شود.
پس از خارج کردن نمونه از دستگاه، بهتر است توجه داشته باشید که قطعات دستگاه بسیار داغ هستند و باید از احتیاط بالایی در حین جابجایی دستگاه پیروی کنید.