نحوه کار با کوره آزمایشگاهی

در آزمایشگاه‌های علمی و صنعتی، کوره‌ آزمایشگاهی ابزار بسیار حیاتیست که برای انجام عملیات گرمایش، خشک کردن، ذوب، و تبدیل مواد به شکل‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها با توانایی تنظیم دما، زمان و شرایط مختلف، امکان ایجاد شرایط مناسب برای تحقیقات علمی و فرآیندهای صنعتی را فراهم می‌کنند.
استفاده صحیح و ایمن از کوره‌ آزمایشگاهی اساسی است. تسلط بر نحوه استفاده، تنظیم و نگهداری از این دستگاه‌ها، علاوه بر افزایش بهره‌وری، ایمنی بیشتر کاربران را تضمین می‌کند و به اجرای صحیح فرآیندهای آزمایشی و صنعتی کمک می‌کند.

تعریف کوره آزمایشگاهی

کوره، یکی از وسایل حیاتی در هر آزمایشگاه و همچنین در صنایع تولیدی و علمی است. این دستگاه که به عنوان یک وسیله همرفتی شناخته می‌شود، به دلیل وظایف گسترده و مهم خود، از جمله بخش‌های ضروری در هر محیط آزمایشگاهی است. علاوه بر نام کوره، این دستگاه به نام‌های مافل (muffle furnace) و کوره الکتریکی (electric furnace) نیز شناخته می‌شود.
کوره آزمایشگاهی از موادی با دمای بالا ساخته شده است که به طور کلی نسوز هستند، از جمله موادی نظیر آجر نسوز، سیمان نسوز، پنبه نسوز و فیبر آلومینا. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که در دماهای بالا دچار شکستگی نشوند و به خوبی برای وظایفی نظیر آنالیز ترکیبی و شیمیایی، گرم کردن بخش‌های کوچک فولادی و گرمایش مداوم مواد بدون قرارگیری در معرض آلاینده و رطوبت عمل کنند.
استفاده از کوره معمولا به صورت دوره‌ای و مداوم انجام می‌شود. از این رو، تنظیمات دقیق و ویژگی‌های کوره، همچنین کنترل دما و جو، از جمله عوامل بسیار حیاتی هستند که باید در هنگام استفاده به آنها توجه کافی شود.

انواع کوره های آزمایشگاهی

کوره‌ها با توجه به کاربردهای مختلفی که دارند، ویژگی‌های گسترده‌ای را در ساخت و ساز دارند. این کوره‌ها برای خشک کردن در محیط‌هایی که رطوبت ندارند، پخت بدون رطوبت‌زدایی، و یا پخت در جاهایی که تغییرات شیمیایی یا فیزیکی نمونه ممکن است رخ دهد، استفاده می‌شوند. انواع مختلفی از کوره آزمایشگاهی وجود دارد، از جمله کوره الکتریکی، کوره دندان‌سازی و کوره طلاسازی.
ابعاد کوره آزمایشگاهی یک معیار مهم است، زیرا باید به نمونه‌های مورد آزمایش مناسب باشد و با سایر نمونه‌ها همخوانی داشته باشد. این کوره‌ها بر اساس ابعادشان به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند.
بیشینه دمایی که یک کوره آزمایشگاهی می‌تواند برساند، یکی از مهم‌ترین عوامل در تعیین کاربرد آن است. این دما بر اساس گروه‌های مختلفی تعیین می‌شود و به این وسیله کاربردهای مختلفی را می‌توان برای کوره‌های آزمایشگاهی مشخص کرد.

کوره 1200 درجه (SiC) :

کوره با دمای 1200 درجه دارای ویژگی‌هایی از جمله مقاومت بالا در برابر خوردگی، استحکام و طول عمر بالا، سطح هم دمایی گسترده، و افزایش سرعت گرمایش نسبت به مدل‌های دیگر است. همچنین، این کوره به دلیل داشتن محفظه تعویض المنت، به صورت مستقل عمل می‌کند.
کوره‌های با دمای 1200 درجه در صنایع مختلف به کار می‌روند، از جمله خاکسترگیری مواد، استفاده در صنعت داروسازی، و در سایر صنایع که نیاز به دماهای بالا و کنترل دقیق دما دارند.

کوره 1500 درجه (SiC) : 

این کوره دارای ترموکوپلی از جنس پلاتین رادیوم با غلاف سرامیکی است که این ویژگی باعث افزایش دقت در اندازه‌گیری دما می‌شود. سرعت ذوب آن نسبتاً بالا و حجم کوره کم است که به کاربران امکان می‌دهد در فرآیندهای مختلف به طور کارآمد استفاده کنند.
کوره‌های این نوع برای انواع فرآیندهای مختلفی مانند آلیاژسازی، ذوب و ریخته‌گری، گاز زدایی، عملیات حرارتی، پخت، تجزیه حرارتی، زینترینگ، و چسب‌زدایی استفاده می‌شوند. این کوره‌ها به دلیل ویژگی‌هایشان در انجام فرآیندهای حرارتی و شیمیایی پیچیده کارآمدی دارند.

کوره خاکسترساز ( Ashing Furnace )

کوره خاکسترساز یا Ashing Furnace یک دستگاه آزمایشگاهی است که برای خاکسترسازی نمونه‌های مواد استفاده می‌شود. این کوره‌ها به طور عمده برای تجزیه و تحلیل مواد آلی و غیرآلی در آزمایشگاه‌های شیمیایی، زیست شناسی، و دیگر رشته‌های علوم مورد استفاده قرار می‌گیرند.
معمولاً در این کوره‌ها، نمونه‌ها در دماهای بالا قرار می‌گیرند تا مواد آلی موجود در نمونه‌ها اکسیده و به شکل خاکستری تبدیل شوند. این فرایند خاکسترسازی به دقت کنترل شده و در شرایط دما و زمان مشخصی انجام می‌شود تا نتایج تحلیل دقیق‌تر باشند.
با استفاده از کوره خاکسترساز، انواع مختلف نمونه‌ها از جمله نمونه‌های غذایی، پلاستیک، لاستیک، نمونه‌های بیولوژیکی، و مواد دیگر قابل آنالیز و تحلیل می‌شوند.

کوره بی صدا (Silent furnace)

این کوره، به نام کوره الکتریکی جعبه‌ای شناخته می‌شود. در این نوع کوره، مواد قابل احتراق ابتدا از یکدیگر جدا شده و سپس حرارت دهنده الکتریکی با دمای بالا به مواد انتقال داده می‌شود. این کوره از مدل‌های تک ناحیه و یا چند ناحیه، افقی، عمودی و چرخشی تشکیل شده است. 
از کوپل‌های گرماده حول محوری استوانه‌ای برای ایجاد حرارت استفاده می‌شود و دمای آن توسط ترموکوپل کنترل می‌شود. این کوره معمولا دارای لوله‌هایی با طول و پهنای زیاد، اما کم عمق است که برای استفاده در فرآیندهای ساخت رول به رول مناسب است.

کاربردهای این کوره شامل ایجاد روکش لعابی، جوش شیشه‌ای، برنجی کردن و محکم کردن مواد می‌شود. از این کوره در صنایع مختلفی مانند صنایع سرامیک، شیشه‌سازی، و فولادسازی استفاده می‌شود.

کوره لوله ای (Tube Furnace):

این کوره، با نام کوره آزمایشگاهی دما بالا شناخته می‌شود. همانند کوره بی‌صدا، این کوره نیز از محوری استوانه‌ای و ترموکوپل برای کنترل دما استفاده می‌کند. دارای دو ناحیه گرم‌کننده است که توانایی ایجاد دماهای تا 1800 درجه را دارند. گستره دمایی این کوره به توان عملیاتی، الزامات جوی و خنک‌کنندگی و سایر عوامل بستگی دارد و می‌تواند متغیر باشد.
کاربردهای این کوره شامل جاذبه‌سنجی، آنالیز کمی، عملیات حرارتی و رسوب می‌باشد. این کوره به عنوان یک ابزار مهم در آزمایشگاه‌ها و صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد برای انجام آزمایش‌ها و فرآیندهای مختلف که نیازمند دماهای بسیار بالا می‌باشند.

کوره مایکروویو ( Microwave Furnace )

این نوع کوره با استفاده از انرژی امواج مایکروویو، نمونه‌ها را از داخل گرم می‌کند. حرارت دادن و رساندن ماده به دمای مطلوب، توسط انتقال یا تابش جسمی تیره از المنت‌های گرم‌کننده انجام می‌شود. به این ترتیب، اغلب در حین کنترل سیستم، احتراقی رخ نمی‌دهد که باعث می‌شود کنترل بیشتر بر هم‌دمایی باشد. این ویژگی باعث می‌شود گرمایش یکنواخت‌تر، بازده بیشتر و سریع‌تر باشد.
کاربردهای این نوع کوره شامل چگالش در دماهای پایین‌تر، گرمایش سریع در لایه‌های درونی، بهبود خصوصیات ریزساختاری و چسب‌گازها بدون ایجاد ترک می‌باشد. این کوره‌ها به عنوان ابزارهای مهم در صنایع مختلف و آزمایشگاه‌ها برای انجام فرآیندهایی که نیازمند گرمایش سریع و یکنواخت هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

طرز کار با کوره آزمایشگاهی 

1. برای استفاده از کوره، در ابتدا آن را در ارتفاع مناسبی از سطح زمین قرار دهید، که حداقل ۵ سانتی‌متر بالاتر از سطح زمین باشد و در نزدیکی هواکش قرار گیرد. 
2. سپس دستگاه را به برق وصل کنید و با فشار دادن دکمه Power، آن را روشن کنید. 
3. دمای فعلی را بر روی نمایشگر دستگاه مشاهده کنید و با فشار دادن کلید ↙ و نمایش علامت TMP، دمای دستگاه را تغییر و تنظیم کنید. 
4. سپس برای ذخیره دما در حافظه، دکمه SET را فشار دهید. 
5. با استفاده از دکمه‌های پایین و بالا، زمان مورد نظر را تنظیم کنید و با فشردن کلید SET، آن را تثبیت کنید. 
6. در نهایت، با فشردن کلید ↙، دستگاه را به کار اندازید.

یک نکته مهم این است که در اولین باری که دستگاه را روشن می‌کنید، دما را روی ۲۰۰ درجه تنظیم کنید و پس از ۳۰ ثانیه دما را به ۳۰۰ درجه و پس از ۲۰ دقیقه به ۴۵۰ درجه افزایش دهید و آن را ۱۵ دقیقه ثابت نگه دارید. در فواصل زمانی مختلف، برای خروج دود و بخار، درب آن را باز کنید.
کوره آزمایشگاهی گرمای بالایی تولید می‌کند پس نباید درب آن زیاد باز بماند، زیرا حرارت تولید شده داخل محفظه دستگاه به سرعت خارج می‌شود. بهتر است هر دستگاه را با توجه به راهنمای کارخانه‌سازنده آن راه‌اندازی کنید، اما نکات بالا برای تمامی کوره‌ها کاربرد دارد و بهترین روش برای استفاده از آنها است.

سخن آخر

استفاده از کوره آزمایشگاهی نیازمند رعایت ایمنی و دقت است. پس از اتمام استفاده از کوره، حتماً باید منبع برق آن را قطع کرده و صبر کنید تا دستگاه به طور کامل خنک شود. در زمان خارج کردن نمونه یا تنظیمات از دستگاه، از دستکش‌ها یا ابزارهای مناسب برای جلوگیری از سوختگی یا آسیب به دست استفاده کنید.
همچنین، تمیزی و نگهداری منظم از کوره آزمایشگاهی ضروری است. پس از هر استفاده، مطمئن شوید که داخل کوره خالی شده و هیچ ذرات مواد باقیمانده‌ای وجود ندارد. برای پاک کردن دستگاه، از مواد مناسب و غیرقابل اشتعال استفاده کنید و هرگز از آب یا مواد قابل اشتعال دیگر برای تمیزی استفاده نکنید.
در نهایت، همواره دستورالعمل‌های تولید کننده را رعایت کنید و در صورت بروز هر گونه خطا یا نقص در عملکرد دستگاه، فوراً به واحد مربوطه یا شخص مسئول اطلاع دهید تا اقدامات لازم انجام شود. به این ترتیب، می‌توانید از کوره آزمایشگاهی به بهترین شکل ممکن استفاده کنید و ایمنی خود و دیگران را تضمین کنید. شرکت آرکا راد تجارت ARTECO عرضه کننده ی انواع آون و کوره آزمایشگاهی ، نیمه صنعتی و صنعتی می باشد.

سوالات متداول