pokud jde o proces sušení, životně důležitým zařízením v jakékoli laboratoři je vakuová trouba. PROZKOUMEJTE VĚDU ZA VAKUOVÝMI TROUBAMI.
vědecký výzkum zahrnuje mnoho pokusů a omylů. Zahrnuje také nutnost řešit někdy protichůdné problémy. Jednoduchá řešení se hodí od samého počátku, Když se osvědčená metoda stane součástí problému.
příklad: vakuová trouba najde použití tam, kde je potřeba sušení, ale vytápění nepřichází v úvahu. Podobně pro situace, kdy tření z pohybujícího se vzduchu zničí vzorek nebo proces.
pokud potřebujete vysušit vzorek, mikročip nebo přípravek, jediným skutečným řešením je přemístit kapalinu ven bez neodvolatelné změny látky. Pro tento komplikovaný soubor problémů se síly hydrostatického tlaku cvičí.
čtěte dále a dozvíte se, jak laboratoře používají fyzické principy k obcházení těchto těžkých problémů.
vakuová trouba používá
existují dva hlavní důvody pro použití vakuové trouby pro účely sušení v laboratorním prostředí.
první je vyhnout se problémům, které přicházejí s jinými formami sušení. Teplo je nepřítelem různých těkavých látek a biologických vzorků. Oxidace z kyslíku zavedená v procesu sušení může také vést ke snížení životnosti nebo kritickým chybám v některých objektech.
za druhé, při práci s biologickými nebo bioaktivními látkami je nutná přesná úroveň kontroly pro replikaci vzorků. Jiné metody sušení ponechávají více otevřených proměnných než sušení ve vakuu, které řídí tlak, teplotu a proudění vzduchu, což vše omezuje kontaminaci a chybové okraje.
kvalitní vakuová trouba odstraňuje dohady z přípravy vzorku a rychle šetří drahé komponenty před poškozením poté, co trpí zavedením vlhkosti aka rozlití.
CO JE SUŠENÍ?
na molekulární úrovni je sušení odstraněním molekul vody z okolních materiálů. Nejlepší způsob, jak dostat vodu ven, je otevřít vazby a přeměnit kapalnou vodu na páru, která se přenese ven a zanechá hustší pevné látky a další kapalné materiály za sebou.
tepelné sušení
obvykle se to provádí zahříváním objektu. Čím vyšší je teplo, tím více se vazby otevřou a čím více tekuté vody se může stát vodní párou. Vytvoření dostatečného množství tepla pro přenos vody ven bez spálení požadovaného materiálu je trik.
pomáhá tomu, že voda je snadno vzrušitelná a stává se párou při vhodně nízké teplotě kolem 100 C. pokud je pro materiál příliš mnoho tepla,je třeba využít vlastnosti molekul vody.
sušení vzduchem
když teplo není v hojnosti, vzduch pohybující se po povrchu může vytvořit změnu tlaku, která ovlivňuje bod varu vody.
čím je přívod vzduchu sušší, tím lepší je účinek. Vlhký vzduch je již nasycen vodní párou, takže má méně tahu, aby se více shromáždil.
jak se vzduch pohybuje po objektu, objekt se zahřívá z energie vody přenášející se z kapaliny do plynného stavu. To zpomaluje sušení, protože teplotní rozdíl mezi vzduchem a povrchem se zmenšuje.
čím je předmět pórovitější, tím více času je zapotřebí k tomu, aby se voda v předmětu dále přitáhla k povrchu, kde může být uvolněna a poté zachycena okolním vzduchem.
ideální rozdíl mezi povrchovou teplotou a teplotou vzduchu vytváří parciální tlakový rozdíl potřebný ke snížení teploty varu vody a uvolnění páry s menším množstvím energie, která zbyla na povrchu.
vakuové sušení
s pochopeným pojmem pohybu tepla a vzduchu můžete přejít k procesu vakuového sušení.
dokud vzduch není vlhký a pohybuje se, vytváří parciální tlakový rozdíl mezi vzduchem a povrchem.
v případě nízkotlaké atmosféry se teplota varu vody snižuje ze 100 ° C dolů. To je součástí problému s dekompresí ve vesmíru, další nulový tlak vzduchu drasticky mění bod varu vody uvnitř osoby, což způsobí, že se vaše velmi tekuté tělo rychle přemění na plyn.
pro vysoušení ve vakuu je třeba rychle odsunout unikající vodní páru z povrchového materiálu, aby unikající energie nezvyšovala povrchové teploty.
udržování vakua a zároveň strkání velkého množství vzduchu systémem je jeho vlastní rozpor. Za tímto účelem vakuová trouba pečlivě reguluje přívod vzduchu a odebraný vzduch.
regulace povrchové teploty
během procesu sušení ve vakuu musí povrchové teploty sušeného předmětu zůstat téměř konstantní. Pokud teploty stoupnou, může to poškodit objekt, pokud se dostanou příliš nízko, vytvoří se kondenzát, což umožní nově přeměněné vodní páře splynout s kapalinou.
aby se tyto účinky vyrovnaly, zdroj tepla ohřívá objekt v pečlivé koordinaci se vzduchem kolem něj. Každá teplota musí být udržována přidáním více tepla, odstranění páry rychle, a zavádění nového vzduchu pohybujícího se správným směrem najednou.
tlak a varu
způsob, jakým tlak funguje, tlačí předměty k sobě. Při dostatečně vysokém tlaku se většina látek kompaktuje a stává se DeFacto pevnými látkami. Vnitřní tlak slunce je takový, že přeměňuje plyn například na přehřátou plazmu.
jak se zvyšuje tlak, zvyšuje se teplo a přebytečná energie atomů se přemění na rychlejší pohyb. Možná jste v této souvislosti slyšeli o „vzrušených“ částicích. Částice, které se pohybují rychleji, se srazí častěji as větší silou a vytvářejí odpadní teplo.
čím nižší je tlak, tím více prostoru se částice musí pohybovat a tím nižší je celková energie systému, protože částice se srazí méně často as menší silou.
při nižších tlacích je pro pomaleji se pohybující částice snazší uniknout bez kolizí, které vytvářejí odpadní teplo. Méně odpadního tepla udržuje reakci při nižší energii a tak dále.
se vstřebává ve více
pochopení principů hydrostatického tlaku je klíčem k pochopení toho, jak funguje vakuová trouba. Naštěstí nemusíte dělat těžkou matematiku, abyste zajistili, že Vaše vzorky vyjdou správně pokaždé se správným vybavením.
Máte-li dotazy nebo specifické potřeby v laboratorním vybavení, kontaktujte nás.