化驗室常用電熱設備PPT課件

1、 化驗員在化驗分析工作中經常要用到加熱、恒溫、攪拌、分離、抽真空和冷凍等電器設備，現在就化驗室常用電熱設備，從工作原理、設備結構、使用方法作簡要的介紹，重點放在正確使用和維護保養(yǎng)知識方面。一電爐、電熱板和電加熱套(一)電爐 電爐同煤油爐一樣，是化驗室中常用的加熱設備。電爐主要是靠一條電阻絲通上電流產生熱量的。這條電阻絲常稱為電爐絲。 電爐絲是一個導體，電流通過導體要克服導體的阻力（即電阻），這時電場力就第一節(jié)電熱設備第1頁/共38頁 要做功，這個功稱為電功。做功的 過程就是能量轉換的過程。經驗證明 電流通過導體時，導體溫度升高，說 明電能轉換為導體的內能，使導體內 分子運動加劇，因而導致溫度上

2、升。 我們把電流通過導體使導體溫度升高 的現象叫做電流的熱效應。電爐的構 造是很簡單的，一條電爐絲嵌在 耐火泥爐盤的凹槽中， (一)電爐第2頁/共38頁 爐盤固定在一個鐵盤座上，電爐絲兩頭套上多節(jié)小瓷管后連接到瓷接線柱上與電源線相接，即成為一個普通的圓盤式電爐。 電爐按功率大小分為不同的規(guī)格，如220V的有500W、600W、800W、1000、1500W等等。功率大小主要是因電爐絲的阻值不同而定，同樣成分同樣長短的爐絲，粗的發(fā)熱量大，細的發(fā)熱量小，例如電爐上標明“220V，1000W”字樣，說明這個電爐的電壓為220V時它的電功率為1000W。那么它的電阻有多大？通過的電流有多大？(一)電爐

3、第3頁/共38頁 根據電功率公式，可以算出； P 1000 U 220 I = = - A =4.54 A R = = = 48.4 U 220 I 4.54 硅碳棒第4頁/共38頁 另有一種能調節(jié)不同發(fā)熱量的電爐，常稱為“萬用電爐”。其外形如圖所示。爐盤在上方，爐盤下裝有一個單刀多位開關，開關上有幾個接觸點，每兩個接觸點間有一段附加電阻，附加電阻是用多節(jié)瓷管套起來的，避免相互接觸和跟電爐外殼接觸而發(fā)生短路或漏電傷人。借滑動金屬片的轉動來改變和爐絲串聯的附加電阻的大小，以調節(jié)通過爐絲的電流強度，達到調節(jié)電爐發(fā)電量的目的。第5頁/共38頁（二）電熱板和電加熱套電熱板實際上就是一個封閉的電爐，一般

4、外形為長方形，可調節(jié)溫度，板上可同時放置比較多的加熱物體，而且沒有明火。電加熱套是加熱園底燒瓶進行蒸餾的專用設備，外殼做成半球形，內部由電熱絲、絕緣材料和絕熱材料等組成，根據燒瓶大小選用合適的電加熱套，使用時常連接自耦調節(jié)器，以調節(jié)所需溫度。第6頁/共38頁 （三）電爐、電熱板和電加熱套使用注意事項 （1）電源電壓應和電爐、電熱板和電加熱套本身規(guī)定的電壓相符。 （2）加熱容器是玻璃制品或金屬制品時，電爐上應墊上石棉網，以防受熱不勻導致玻璃器皿破裂和金屬容器觸及電爐絲引起短路和觸電事故。（3）使用電爐、電熱板和電加熱套的連續(xù)工作時間不應過長，以免影響其使用壽命。 （4）電爐凹槽中要經常保持清潔，

5、及時清除灼傷焦糊物（清除時必須斷電），保持爐絲導電良好。電爐和電加熱套內防止液體濺落導致漏電和影響其使用壽命。 第7頁/共38頁 高溫電爐也叫馬弗爐，常用于重量分 析中灼燒沉淀，測定灰分等工作。熱力 絲結構的高溫電爐，最高使用溫度為 950。短時間可以用到1000。硅碳 棒式馬弗爐元件是爐內的硅碳棒，最高 使用溫度為1350。常用工作溫度 1300。 高溫爐的爐膛是耐高溫而無脹縮火磚碎裂的氧化硅結合體制 成的。爐膛內外壁之間有空槽，爐絲串在空槽中，爐膛四周都 有爐絲，所以，通電以后，整個爐膛周圍被均勻加熱而產生高 溫。二 高溫電爐第8頁/共38頁 硅碳棒式馬弗爐，發(fā)熱元件硅碳棒發(fā) 布在爐膛兩側

6、。 爐膛的外圍包著耐 火磚、耐火土、石棉板等，塞得緊緊 的，以減少熱量的損失。外殼包上帶 角鐵的骨架和鐵皮，爐門是用耐火磚 制成，中間開一小孔，嵌一塊透明的 云母片，以觀察爐內升溫情況。 爐內的溫度控制目前采用溫度控制器。溫度控制器主要是由 一塊毫伏表和一個繼電器組成。連接一支相匹配的熱電偶進 行溫度控制。 硅碳棒二 高溫電爐第9頁/共38頁 由于不同金屬中的電子濃度和運動速 度不同，就產生了電子擴散現象，在閉 合電路中就形成了電流，產生了溫差電 動勢。這兩種不同金屬所接成的電路稱 為熱電偶。 把一個毫伏表接在熱電偶兩 端用以測量溫差電動勢的大小，冷點和 熱點溫差越大，毫伏數越大。毫伏表上 的

7、刻度是按照所配用的熱電偶的特性劃成相應的溫度數值，可 以直接讀出溫度值. 電阻絲式馬弗爐一般配鎳鉻-鎳鋁熱電偶， 硅碳棒式馬弗爐配鉑-鉑銠熱電偶。熱電偶工作的原理是：用兩 條不同金屬的導線連成一個閉合電路，在其中一個接點加熱， 另一個接點處于不加熱（冷點）狀態(tài)， 二 高溫電爐第10頁/共38頁高溫電爐必須放置在穩(wěn)定的水泥臺上，將熱電偶棒從高溫爐背后的小孔插入爐膛內，將熱電偶的專用導線接至溫度控制器的接線柱上，注意正、負極，不要接錯，以免溫度指針反向而損壞。查明電爐所需電源電壓，配置功率合適的插頭和保險絲，并接好地線，避免危險。爐前地上應鋪上一塊厚膠皮布，這樣操作時較安全。灼燒完畢后，應先拉下電

8、閘，切斷電源，但不應立即打開爐門，以免爐膛驟燃受冷碎裂。一般可先開一條小縫，讓其降溫快些，最后用長柄坩堝鉗取出被燒物件。高溫爐在使用時，要經常照看，防止自控失靈，造成電爐絲燒斷等事故。晚間無人在時，切勿啟用高溫爐。爐膛內保持清潔，爐子周圍不要堆放易燃易爆物品。高溫爐不用時，應切斷電源，并將爐門關好，防止耐火材料受潮氣侵蝕。高溫電爐使用注意事項如下：第11頁/共38頁電熱恒溫干燥箱簡稱烘箱或干燥箱，是利用電熱絲隔層加熱使物體干燥的設備。它適用于比室溫高5300（有的為200）范圍的恒溫烘焙、干燥、熱處理等，恒溫靈敏度通常為1。(一)結構 電熱恒溫干燥箱的型號很多，但結構基本相似，一般由箱體、電熱

9、系統(tǒng)和自動恒溫控制系統(tǒng)3部分組成。三、電熱恒溫干燥箱第12頁/共38頁 干燥箱外殼是一個隔熱的鐵皮箱，箱壁多為四層：外層為鐵皮噴油漆；中層為玻璃棉或石棉，用以隔熱保溫；第三層為涂鉛的鐵皮；第四層即最內層為鐵皮制的空氣對流壁，使冷熱空氣能夠對流，箱內溫度均勻。此內層所構成的容器叫做工作室,室內有網狀擱板兩塊，用以擱放試品，箱頂（箱后上部）有排氣閥，便于熱空氣和蒸汽逸出。箱門多為二道，里門是玻璃門,用于觀察。外門是填有絕熱層的金屬隔熱門。箱的底層（箱后下部）有進氣孔，便于干燥空氣進入，促使蒸汽逸出。 箱側面有鼓風裝置，作用是促使工作室內冷熱空氣對流。1 .箱體第13頁/共38頁 干燥箱的電熱部分多

10、為外露式電爐 絲，裝于瓷盤之中或繞于瓷管之上， 固定在底（箱后）夾層中。比較大型 的干燥箱電熱絲分為兩大組，其中一 大組為輔助電熱絲，直接與電源相接， 不受溫度控制器控制，用于短時間內 急需升溫和20以上恒溫輔助加熱。 另一大組為恒溫電熱,，它與溫度控制器相連，受溫度控制器 控制。輔助加熱系統(tǒng)在恒溫加熱系統(tǒng)后面，輔助電熱絲工作 時恒溫電熱絲必定也在工作。兩個加熱系統(tǒng)合并在一個旋紐 上。2.電熱系統(tǒng)第14頁/共38頁 烘箱的自動恒溫系統(tǒng)一般有 差動棒式、電接點水銀溫度 計式，近年以數字顯示式控 溫器主。最新的電熱鼓風干 燥箱，采用數字顯示，電腦 控溫，不銹鋼內膽等，波動 度0.5，均勻度2.5，

11、 功率2-3kw，溫度200-300 。有多種型號和規(guī)格。3、自動恒溫系統(tǒng)第15頁/共38頁 1.經常清除箱內殘留物，保持干燥箱清潔； 2.定期檢查電路系統(tǒng)是否連接良好。 3.取拿物品時，要關閉烘箱電源，使用器皿鉗拿取物品，防止燙傷觸電。 4.干燥箱外殼必須有效接地，以保證使用安全。 5.干燥箱應放置在具有良好通風條件的室內，在其周圍不可放置易燃易爆物品（如有機溶劑、高壓氣瓶等）、酸性及腐蝕性物品； 6.干燥箱無防爆裝置，不得放入易燃易爆品干燥。 7.干燥箱內物品放置不要過擠，必須留出空間，以利熱空氣循環(huán)。 8.干燥箱內外經常保持清潔，長期不用應套好塑料防塵罩。放在干燥的室內。 9.使用時不得

12、超過額定溫度（250），以免損壞加熱元件； （二）電熱恒溫干燥箱使用注意事項第16頁/共38頁電熱恒溫水浴鍋常作蒸發(fā)和恒溫加熱用，有一孔(300W)、兩孔(500W)、四孔(100W)、六孔(1500W)和八孔(2000W)等不同規(guī)格，每孔最大直徑為120mm，孔上有4個圏1個蓋。一 構造和性能1.構造電熱恒溫水浴鍋一般都采用水槽式結構，分內外兩層，內層用鋁板或不銹鋼板制成內膽，膽內底部設有電熱管和托架。電熱管是銅質管，管內裝有電爐絲并用絕緣材料包裹，有導線連接溫度控制器。外殼用薄鋼板制成，外殼與內膽之間填充石棉等絕緣材料。溫度控制器的全部電器部件均裝在水浴四、電熱恒溫水浴鍋第17頁/共38頁

13、鍋右側的電器箱內，控制器所帶的感溫管則插在內膽中，電器箱表面有電源開關，調溫旋紐和指示燈。水浴鍋左下側有放水閥門，水浴鍋頂上有一小孔可插溫度計。2.性能 水浴鍋用電熱加溫，電源電壓為220V。水浴鍋恒溫范圍為37-100（需高于室溫3），溫差為1。將水溫自20升至100的時間約為50min,。電爐絲用0.4mm熱力絲制成，工作時電流密度比一般電爐小，這可延長爐絲壽命。第18頁/共38頁二 電熱恒溫水浴鍋使用方法和注意事項 1.使用方法 關閉放水閥門，將水浴鍋內注入清水（最好用純水）至適 當的深度，一般不超過水浴鍋容量的2/3。 將電源插頭接在插座上，并在插座的粗孔安裝地線。 調節(jié)調溫旋紐順時針

14、至適當溫度位置 . 開啟電源開關接通電源，紅燈亮表示爐絲通電加熱。此時 如紅燈不亮可反復調節(jié)調溫旋紐并觀看紅燈，如仍不亮， 應檢查控制箱是否有短路失靈。 爐絲加熱后溫度計的指數上升到距離想要控制的溫度約2度 時，應飛向轉動調溫旋紐至紅燈熄滅止，此后紅燈就不斷熄 亮。表示恒溫控制器第19頁/共38頁 發(fā)生作用。這時再略微調節(jié)調溫旋紐即可達到預定的恒定溫度。 調溫旋紐經較長時間使用后，可隨時記錄度皮上旋紐位置與實際溫度計的指數關系，這樣就可以比較迅速地調到想要控制的溫度。 2.注意事項 切記水位一定保持不低于電熱管， 否則將立即燒壞電熱管。 控制箱內部不可受潮濕，以防漏 電和損壞控制器。 使用時應

15、隨時注意水箱是否用滲漏 現象。 第20頁/共38頁一、電冰箱在化驗分析中所用的制 冷設備是電冰箱，電冰箱適用于低溫保存 樣品、試劑和菌種等。冰箱的蒸發(fā)器內 可制版冰塊和供小型物品的凍塊使用。構造和作用原理電冰箱是由箱體、制冷 系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)和附件四部分組成。1. 箱體箱體外殼用薄鋼板制作， 內殼為ABS塑料板成形，夾層中注塑 聚氨脂泡沫塑料。箱體里接水盤下部有一 漏水孔，內殼后背裝漏斗通往外部， 門里上可以放置各種藥品和食品。箱內 裝有照明燈和溫度控制器。第二節(jié)其他電器設備第21頁/共38頁 制冷系統(tǒng)由封閉式壓縮機、冷凝管、 毛細管、蒸發(fā)器等組成，制冷系統(tǒng)工作原理 如下所述： 電冰箱的制冷

16、過程是在密封的 制冷系統(tǒng)中由壓縮機的低壓端將蒸發(fā)器內的氣 體制冷劑吸入壓縮機氣缸中，隨即壓縮，由高 壓端壓至冷凝管中冷卻并放出熱量成為高壓液 體。高壓液體經過濾器、毛細管進入蒸發(fā)器內， 高壓液體借助毛細管的作用在蒸發(fā)器內形成低 壓。由于壓力的驟然降低，液體制冷劑迅速沸 騰蒸發(fā)并吸熱，氣體制冷劑再被壓縮機吸回。 如此連續(xù)工作，即形成制冷循環(huán)。 3. 電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)包括電動機、半自動化霜溫度控制器、熱保護續(xù)電器、啟動續(xù)電器、照明燈和燈開關。2. 制冷系統(tǒng)第22頁/共38頁電冰箱放置離墻不應小于100mm，以保證冷凝器對流效率高。電冰箱額定電源電壓為220V，當地電源電壓如不符合要求時，須另裝穩(wěn)壓

17、器穩(wěn)壓。通電檢查，打開箱門觀察照明燈是否亮，機器是否運轉。調節(jié)溫度時不可一次調得過低，以免凍壞箱內物品。一次調節(jié)后，須等待自動控制器自停、自開多次箱內溫度穩(wěn)定，若仍不能達到需要的溫度，再作第二次、第三次調整。電冰箱使用注意事項第23頁/共38頁 蒸發(fā)器結有冰霜較厚時，需要化霜，按化霜按紐即可。對沒有自動化霜裝置的冰箱，可給冰箱停電一段時間，使霜自動溶化。箱內存放物品，不宜過多過擠，須留有縫隙，使冷空氣箱內流通，保持溫度均勻。在使用中盡量減少開門次數，且不要放入熱水和熱的物品，以保持箱內溫度穩(wěn)定。尤其是蒸發(fā)器內絕對不可放入熱水熱物。強酸強堿及腐蝕性物品，必須封閉后放入。有強烈氣味的物品，須用塑料

18、薄膜包裹后放入，以防污染。因箱內有電冰箱使用注意事項第24頁/共38頁 電冰箱使用注意事項 電接觸點，可能形成電火花，所以嚴禁放置易燃溶劑，以免箱內充滿其蒸汽達到爆炸極限，引起爆炸及火災。搬動冰箱時，傾斜角不許超過45，更不可倒放。電冰箱若長期停用，應將里外擦凈，箱門略留縫隙，防置在清潔、干燥通風良好的室內。第25頁/共38頁 結構與原理“真空”是指電壓小于101.3kpa(一個標準大氣壓)的氣態(tài)空間。凡能從容器中抽出氣體，使氣體壓力降低的裝置，均可稱真空泵?；炇页Ｓ玫恼婵毡檬怯头鈾C械真空泵，真空度一般為101-1pa。這種泵有一個鋼制的圓筒形定子，定子里4有一個偏心的鋼制實心圓柱作為轉子，

19、轉子直徑上嵌有帶彈簧的滑片，當電機帶動轉子轉動時，滑片在圓筒形的腔體中運轉，使泵腔成二、真空泵第26頁/共38頁 兩個區(qū)域，取容積周期地擴大和縮小。將待抽的氣體容器接在泵的進氣口后，當泵腔空間增大時，吸入待抽氣體，隨著轉子轉動，氣體被壓縮而后從排氣口排出。轉子不斷轉動，吸氣、壓縮、排氣過程不斷重復進行，容器內氣體不斷減少，氣壓不斷降低。整個機件浸在盛潤滑油的箱中，潤滑油的蒸汽壓很低，它起到潤滑、密封和冷卻作用。 第27頁/共38頁 1、真空泵在實驗室的用途在化驗室中真空泵主要用于以下幾個方面： 真空干燥 真空泵與干燥箱連接，樣品在真空干燥箱中能在較低溫度下除去樣品中的水分及難揮發(fā)的高沸點雜質。

20、以免樣品在高溫下分解。 真空蒸餾 即減壓蒸餾，可以降低物料的沸點，使其在較低溫度下進行蒸餾。試驗于在高溫下易分解的有機物的蒸餾。真空過濾 對難于過濾的物料，真空過濾可以加快過濾速度。其它 還可用于需要插真空的試驗，如管道換氣等。真空泵使用和注意事項：第28頁/共38頁 開泵前先檢查泵內油的液面是否在油孔的標線處。油過多，在運轉時會隨氣體由排氣孔向外飛濺；油不足，泵體不能完全浸沒，達不到封閉和潤滑作用，對泵體有損壞。真空泵由電動機帶動，使用時月使電源電壓與電動機要求的電壓相符。真空泵不可直接抽可凝性蒸汽。2、真空泵使用注意事項第29頁/共38頁 真空泵運轉時要注意電動機的溫度，不可超過規(guī)定溫度（

21、一般為65）。停泵前，應使泵的進氣口先通入大氣后再切斷電源，以防泵油返壓進入抽氣系統(tǒng)。真空泵應定期清洗進氣口處的細紗網，以免固體小顆粒落入泵內，損壞泵體，使用半年或一年后必須換油。第30頁/共38頁在定性分析中常利用離心機將沉淀與溶液分類，我們把這種操作叫做離心分離。離心分離主要利用離心機高速旋轉時產生的離心力，將沉淀物甩到試管底部與溶液分開。離心分離的效率主要決定于所產生的離心力的大小，而離心力的大小則取決于沉淀物的質量和電動機的轉速。 按轉速不同，離心機分為 低速離心機（其轉速為4000r/min或 5000r/min）和三、電動離心機第31頁/共38頁高速離心機（其轉速為10000r/min或16000r/min）。性分析中常用低速離心機，儀器分析處理樣品是常用高速離心機。化驗室用的離心機有多種類型，目前多數是用6個管