când vine vorba de procesul de uscare, un echipament VITAL în orice laborator este cuptorul cu vid. EXPLORAȚI ȘTIINȚA DIN SPATELE CUPTOARELOR CU VID.
cercetarea științifică implică o mulțime de încercări și erori. De asemenea, implică o necesitate de a rezolva probleme uneori contradictorii. Soluțiile Simple sunt aruncate de la început atunci când metoda încercată și adevărată devine parte a problemei.
în acest caz, un cuptor cu vid își găsește utilizarea acolo unde este necesară uscarea, dar încălzirea nu este în discuție. De asemenea, pentru situațiile în care fricțiunea din aerul în mișcare va distruge o probă sau un proces.
când trebuie să uscați o probă, un microcip sau un preparat, singura soluție reală este să mutați lichidul fără a schimba substanța irevocabil. Pentru acest set complicat de probleme, forțele de presiune hidrostatică primesc un antrenament.
citiți mai departe pentru a afla cum laboratoarele folosesc principiile fizice pentru a rezolva aceste probleme dificile.
utilizări cuptor cu vid
există două motive majore pentru a utiliza un cuptor cu vid pentru uscare într-un cadru de laborator.
primul este de a evita problemele care vin cu alte forme de uscare. Căldura este inamicul unei varietăți de substanțe volatile și probe biologice diferite. Oxidarea din oxigenul introdus în procesul de uscare poate duce, de asemenea, la scăderea longevității sau a erorilor critice la unele obiecte.
în al doilea rând, atunci când se lucrează cu substanțe biologice sau bioactive, este necesar un nivel precis de control pentru replicarea probelor. Alte metode de uscare lasă variabile mai deschise decât uscarea în vid, care controlează presiunea, temperatura și fluxul de aer, toate limitând contaminarea și marjele de eroare.
un cuptor de vid de calitate scoate presupunerile din pregătirea eșantionului și salvează rapid componentele scumpe de deteriorare după ce suferă de introducerea umidității aka scurgeri.
CE ESTE USCAREA?
la nivel molecular, uscarea este îndepărtarea moleculelor de apă din materialele înconjurătoare. Cel mai bun mod de a scoate apa este de a deschide legăturile și de a transforma apa lichidă în vapori, care se vor transfera, lăsând în urmă solidele mai dense și alte materiale lichide.
uscare la căldură
de obicei, acest lucru se face prin încălzirea unui obiect. Cu cât căldura este mai mare, cu atât legăturile se deschid mai mult și cu atât mai multă apă lichidă poate deveni vapori de apă. Crearea suficientă căldură pentru a transfera apa fără a arde materialul dorit este trucul.
ajută la faptul că apa este ușor excitabilă și devine vapori la o temperatură adecvată scăzută de aproximativ 100 C. Atunci când este prea multă căldură pentru material, proprietățile moleculelor de apă trebuie exploatate.
uscarea aerului
când căldura nu este din abundență, aerul care se deplasează pe suprafață poate crea o schimbare a presiunii care afectează punctul de fierbere al apei.
cu cât aerul este mai uscat, cu atât efectul este mai bun. Aerul umed este deja saturat cu vapori de apă, deci are mai puțină atracție pentru a aduna mai mult.
pe măsură ce aerul se deplasează peste obiect, obiectul se încălzește din energia apei care se transferă dintr-un lichid într-o stare gazoasă. Acest lucru încetinește uscarea pe măsură ce diferența de temperatură dintre AER și suprafață se micșorează.
cu cât obiectul este mai poros, cu atât este nevoie de mai mult timp pentru a trage apa mai departe în obiect la suprafață, unde poate fi eliberată și apoi capturată de aerul din jur.
o diferență ideală între temperatura suprafeței și temperatura aerului creează o diferență parțială de presiune necesară pentru scăderea temperaturii de fierbere a apei și eliberarea vaporilor cu mai puțină energie rămasă în suprafață.
uscare în vid
cu conceptul de mișcare a căldurii și a aerului înțeles, puteți trece la procesul de uscare în vid.
atâta timp cât aerul nu este umed și se mișcă, creează o diferență parțială de presiune între aer și suprafață.
în cazul unei atmosfere de joasă presiune, temperatura de fierbere a apei se reduce de la 100 C în jos. Aceasta este o parte a problemei cu decompresia în spațiu, presiunea aerului de lângă zero schimbă drastic punctul de fierbere al apei din interiorul unei persoane, determinând corpul tău foarte lichid să se transforme rapid în gaz.
pentru uscarea în vid, trebuie să îndepărtați rapid vaporii de apă care scapă de materialul de suprafață pentru a împiedica energia care scapă să ridice temperatura suprafeței.
menținerea unui vid în timp ce împinge mult aer printr-un sistem este propria sa contradicție. Pentru aceasta, un cuptor cu vid reglează cu atenție introducerea aerului și aerul scos.
controlul temperaturii suprafeței
în timpul procesului de uscare în vid, temperaturile suprafeței obiectului uscat trebuie să rămână aproape constante. În cazul în care temps merge în sus, acest lucru poate deteriora obiectul, în cazul în care acestea devin prea mici, forme de condens, permițând vaporilor de apă nou convertite pentru a coagula în lichid.
pentru a compensa aceste efecte, o sursă de căldură încălzește obiectul în coordonare atentă cu aerul din jurul său. Fiecare temperatură trebuie menținută prin adăugarea mai multă căldură, eliminarea vaporilor rapid, și introducerea de aer nou se deplasează în direcția corectă toate în același timp.
presiune și fierbere
modul în care funcționează presiunea, împinge obiectele împreună. La o presiune suficient de mare, majoritatea substanțelor compacte, devenind solide defacto. Presiunea internă a soarelui este de așa natură încât transformă gazul în plasmă supraîncălzită, de exemplu.
pe măsură ce presiunea crește, căldura crește și excesul de energie al atomilor se transformă într-o mișcare mai rapidă. Este posibil să fi auzit de particulele ‘excitate’ în acest context. Particulele care se mișcă mai repede se ciocnesc mai des și cu mai multă forță, creând căldură reziduală.
cu cât presiunea este mai mică, cu atât particulele trebuie să se miște mai mult și cu atât energia totală a sistemului este mai mică, deoarece particulele se ciocnesc mai rar și cu o forță mai mică.
la presiuni mai mici, este mai ușor pentru particulele cu mișcare mai lentă să scape fără coliziuni care creează căldură reziduală. Mai puțină căldură reziduală menține reacția la o energie mai mică și așa mai departe.
absorbiți-vă în mai mult
înțelegerea principiilor presiunii hidrostatice este esențială pentru înțelegerea modului în care funcționează un cuptor cu vid. Din fericire, nu trebuie să faceți matematica grea pentru a vă asigura că probele dvs. ies în mod corespunzător de fiecare dată cu un echipament adecvat.
dacă aveți întrebări sau nevoi specifice în echipamente de laborator, Contactați-Ne.