når det kommer til tørringsprocessen, er et vigtigt udstyr i ethvert laboratorium VAKUUMOVNEN. UDFORSK VIDENSKABEN BAG VAKUUMOVNE.
videnskabelig forskning involverer en masse forsøg og fejl. Det indebærer også en nødvendighed at løse nogle gange modstridende problemer. Enkle løsninger kastes fra starten, når den afprøvede metode bliver en del af problemet.
for eksempel finder en vakuumovn anvendelse, hvor tørring er nødvendig, men opvarmning er ude af spørgsmålet. Ligeledes for situationer, hvor friktion fra bevægende luft vil ødelægge en prøve eller en proces.
når du skal tørre en prøve, en mikrochip eller et præparat, er den eneste rigtige løsning at flytte væsken ud uden at ændre stoffet uigenkaldeligt. For dette komplicerede sæt problemer får kræfterne i hydrostatisk tryk en træning.
læs videre for at lære, hvordan laboratorier bruger fysiske principper til at omgå disse hårde problemer.
vakuumovn bruger
der er to hovedårsager til at bruge en vakuumovn til tørringsformål i laboratorieindstillinger.
den første er at undgå de problemer, der følger med andre former for tørring. Varme er fjenden af en række forskellige flygtige stoffer og biologiske prøver. Iltning fra ilt introducerer i tørringsprocessen kan også føre til nedsat levetid eller kritiske fejl i nogle objekter.
for det andet, når der arbejdes med biologiske eller bioaktive stoffer, er der behov for et præcist kontrolniveau for at replikere prøver. Andre tørringsmetoder efterlader mere åbne variabler end vakuumtørring, der styrer tryk, temperatur og luftstrøm, som alle begrænser forurening og fejlmargener.
en kvalitetsvakuumovn tager gætteriet ud af prøveforberedelse og sparer hurtigt dyre komponenter fra forringelse efter at have lidt af fugtindføring aka spild.
HVAD ER TØRRING?
på molekylært niveau er tørring fjernelse af vandmolekyler fra de omgivende materialer. Den bedste måde at få vandet ud er at åbne bindingerne og omdanne det flydende vand til damp, som overføres ud og efterlader de tættere faste stoffer og andre flydende materialer.
VARMETØRRING
dette gøres typisk ved opvarmning af et objekt. Jo højere varmen er, jo mere åbner bindingerne, og jo mere flydende vand kan blive vanddamp. At skabe nok varme til at overføre vandet ud uden at brænde det ønskede materiale op er tricket.
det hjælper, at vand er let spændende og bliver damp ved en passende lav temperatur på omkring 100 C. Når det er for meget varme til materialet, skal vandmolekylernes egenskaber udnyttes.
lufttørring
når varmen ikke er i overflod, kan luft, der bevæger sig over overfladen, skabe en ændring i tryk, der påvirker vandets kogepunkt.
jo tørrere luftindgangen er, desto bedre er effekten. Fugtig luft er allerede mættet med vanddamp, så den har mindre træk til at samle mere.
når luften bevæger sig over objektet, opvarmes objektet fra energien fra vandet, der overføres fra en væske til en gasformig tilstand. Dette bremser tørringen, da temperaturforskellen mellem luften og overfladen krymper.
jo mere porøst objektet er, desto mere tid er det nødvendigt at trække vandet længere i objektet til overfladen, hvor det kan frigives og derefter fanges af den omgivende luft.
en ideel forskel mellem overfladetemperaturen og lufttemperaturen skaber en delvis trykforskel, der er nødvendig for at sænke vandets kogetemperatur og frigive dampen med mindre energi tilbage i overfladen.
vakuumtørring
med begrebet varme-og luftbevægelse forstået, kan du gå videre til processen med vakuumtørring.
så længe luften ikke er fugtig og bevæger sig, skaber den en delvis trykforskel mellem luften og overfladen.
i tilfælde af lavtryksatmosfære reduceres vandets kogetemperatur fra 100 C ned. Dette er en del af problemet med dekompression i rummet, det næste til nul lufttryk ændrer drastisk kogepunktet for vand inde i en person, hvilket får din meget flydende krop til at konvertere til gas hurtigt.
for vakuumtørring skal du hurtigt flytte den udsugende vanddamp væk fra overfladematerialet for at forhindre den udsugende energi i at hæve overfladetemperne.
vedligeholdelse af et vakuum, mens der også skubbes meget luft gennem et system, er dets egen modsigelse. Til dette regulerer en vakuumovn omhyggeligt luften indføre og luften taget ud.
styring af overfladetemperatur
under vakuumtørringsprocessen skal overfladetemperaturerne på det objekt, der tørres, forblive næsten konstant. Hvis temperne går op, kan dette beskadige genstanden, hvis de bliver for lave, dannes kondensat, så den nyligt konverterede vanddamp samles til væske.
for at kompensere for disse effekter opvarmer en varmekilde objektet i omhyggelig koordinering med luften omkring det. Hver temperatur skal opretholdes ved at tilføje mere varme, fjerne damp hurtigt og introducere ny luft, der bevæger sig i den rigtige retning på samme tid.
tryk og kogning
den måde, trykket fungerer på, skubber det objekter sammen. Ved et højt nok tryk bliver de fleste stoffer kompakte og bliver defacto faste stoffer. Solens indre tryk er sådan, at det for eksempel omdanner gassen til overophedet plasma.
efterhånden som trykket stiger, øges varmen, og atomernes overskydende energi omdannes til hurtigere bevægelse. Du har måske hørt om de’ ophidsede ‘ partikler i denne sammenhæng. Partikler, der bevæger sig hurtigere, kolliderer oftere og med mere kraft, hvilket skaber spildvarme.
jo lavere tryk, jo mere plads skal partiklerne bevæge sig, og jo lavere er systemets samlede energi, når partikler kolliderer sjældnere og med mindre kraft.
ved lavere tryk er det lettere for de langsommere bevægelige partikler at undslippe uden kollisioner, der skaber spildvarme. Mindre spildvarme holder reaktionen sker ved lavere energi og så videre.
bliv absorberet i mere
at forstå principperne for hydrostatisk tryk er nøglen til at forstå, hvordan en vakuumovn fungerer. Heldigvis behøver du ikke lave den tunge matematik for at sikre, at dine prøver kommer ordentligt ud hver gang med et ordentligt udstyr.
hvis du har spørgsmål eller specifikke behov i laboratorieudstyr, så kontakt os.