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实验室热浴:油浴、水浴、沙浴、电加热和微波加热

化学反应中需要对化学物质进行加热,但是直接将物质至于热源上,会因加热不均匀,升温过快,从而导致反应器炸裂。由于存在着此种情况,热浴的需求孕育而出。热浴,是将容器置于热浴物质内,让热浴物质的温度缓慢升高到一定程度,再让其缓慢冷却,从而达到改善容器热传递性能,使容器质底均匀的方法。实验室中使用的热浴主要有:油浴、水浴、沙浴、电加热和微波加热。微波加热是近十年来出现的新反应加热方式,主要结合的反应设备为微波反应器。

 水 浴 加 热 
水浴就是使用水作为热浴物质的热浴方法。由于水温在标准大气压下,最高为100°C,所以水浴最高温度为100°C。应用水浴处理容器产品的方法是:将需水浴的容器浸没在盛有水的较大容器中,需水浴的容器不得与较大容器直接接触,再将较大容器置于热源上加热,至适当温度时停止加热,待冷却后取出水浴容器即可。
使用注意事项:
 反应浴的实际使用温度:小于100 ℃;使用过程中,注意加热过程中形成的水蒸汽对化学反应环境的影响;3、水浴使用过程中,水蒸发较快,应该关注反应浴的减少,及时补充。

 
 油 浴 加 热 

油浴就是使用油作为热浴物质的热浴方法。实验室中,最长使用的油为高温硅油,还可以使用豆油、棉籽油等。甲基硅油通常为二甲基硅油,使用温度一般使用温度为200 °C。不同的牌号温度不一样,日本信越硅油(高温硅油):属无色无味无毒进口硅油,可耐高温,沸点至300 °C;201甲基硅油GDB998具有优良的耐热、耐氧化、耐低温性,可在-50~220℃温度范围内长期使用;甲基硅油50号的,据了解它的沸点有600°C,使用中,大家注意。

使用注意事项温度过高,高温硅油会冒烟;长时间使用,硅油容易聚合成胶,板结在底部油浴操作方法与水浴相同,不过进行油浴尤其要操作谨慎,防止油外溢或油浴升温过高,引起失火。

 

 沙 浴 加 热 

沙浴就是使用沙石作为热浴物质的热浴方法。沙浴一般使用黄沙,沙升温很高,可达350°C以上。沙浴操作方法与水浴基本相同,但由于沙比水、油的传热性差,故需沙沙浴的容器宜半埋在沙中,其四周沙宜厚,底部沙宜薄。

沙浴是实验室采用较少的使用方式。

 

 电 加 热 

电热是现阶段实验室中采用较为常见的方式,安全、对环境无污染。常用实验设备为电热套,是一种取代油浴、沙浴、水浴、电热板、水浴锅的理想加热设备,是化工、轻工、大学院校、科研单位、实验室作为圆底烧瓶的加热和有机化学分析的合成蒸馏之先进产品。

优点:轻便、清洁、省电、无危险、升温快保温性能好等优点。通电后红灯亮、烧瓶放入、调节温度就可使用。使用过程:1、接通电源,打开电源开关;2、 把烧瓶(或其他需要加热仪器)置于电热套内,连接所需装置。 3、 预热加热温度;红灯亮,加热开始。红灯灭,加热结束。 4、 使用完毕后,关闭电源。使用注意事项:1、使用前检查连接电线是否安全; 2、 电热套的使用最高温为380℃;3、 本产品使用时要接地,存放时要干燥,切勿受潮,如遇潮湿后,使用时注意有感应电,不要用手接触内芯,要缓慢升温,使其干燥后即可恢复良好的绝缘性能; 4、 如液体泄露到加热套内不要继续使用,以免损坏内心及控制电路;发生漏电现象,应及时修理。

 

 微 波 加 热 

微波炉作为一种新型的加热工具已被引入化学实验室。工作时,微波炉的主要部件磁控管辐射出 2 450 MHZ的微波,在炉内形成微波能量场,并以每秒 24.5亿次的速度不断地改变着正负极性。当待加热物体中的极性分子,如水、蛋白质等吸收微波能后,也以高频率改变着方向,使分子间相互碰撞、挤压、摩擦而产生热量,将电磁能转化成热能。可见工作时微波炉本身不产生热量,而是待加热物质吸收微波能后,内部的分子相互摩擦而自身发热,简单地讲是摩擦起热。

微波是一种高频率的电磁波,它具有反射、穿透、吸收三种特性。微波碰到金属会被反射回来,而对一般的玻璃、陶瓷、耐热塑料、竹器、木器则具有穿透作用。它能被碳水化合物(如各类食品)吸收。微波炉加热有快速、能量利用率高、被加热物体受热均匀等优点。因此,只能通过试验确定微波炉的功率和加热时间,以达到所需的加热程度。现阶段的微波反应器也是化学实验室合成的新一种的反应设备。





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