با انواع آون آزمایشگاهی آشنا شوید…

آون آزمایشگاهی چیست؟

آون آزمایشگاهی یک دستگاه استاندارد است که در اغلب آزمایشگاه های تحقیقاتی و کلینیکی یافت می شود. آون یا فور، یکی از دستگاه هایی است که وجود آن برای آزمایشگاه بسیار ضروری است. این وسیله علاوه بر خشک کردن و استریل کردن ظروف، وظایفی مانند تست دما و ایجاد گرمایش لازم برای آزمایش های حساس به دما را نیز انجام می دهد.

فرآیند خشک کردن در آزمایشگاه ها فرآیند بسیار حساسی است. چرا که خشک کردن بسیار سریع (مثلا با دست)، یا بسیار آرام یا به طور کلی غیر یکنواخت، می تواند نتایج را تحت تاثیر قرار دهد. از آون‌ با اسامی «آون هوای داغ» و یا «گرم خانه» یا «فور خشک کننده» نیز یاد می‌ شود.

انواع آون آزمایشگاهی

آون انتقال وزنی

این نوع آون آزمایشگاهی برای مصارف عمومی برای خشک کردن، استریل و یا گرمایش استفاده می شود. بعضی مدل های فور آزمایشگاهی انتقال وزن جریان هوای کاهش یافته دارند. این ویژگی باعث سهولت به کارگیری این آون ها برای مواد مهندسی سبک وزن از جمله (فیلم و پودر) می شود.

آون خشک کن

اساس کار این نوع آون، حذف هوای سرد تر از انتهای آون، پس از گرم شدن هوای درون محفظه است. برخلاف بعضی از آون های آزمایشگاهی که از فن برای به جریان انداختن هوا استفاده می کنند، آون خشک کن از جاذبه به عنوان وسیله ای برای حذف هوای خنک استفاده می کند.

این آون هم مجهز به جریان هوای کاهش یافته است. اما دیده شده است که در آن، امکان گرمایش بیش از حد به نسبت دیگر آون ها وجود دارد. همین موضوع سبب می شود برای کارهای ظریف که نیاز به دماهای پایداری در سراسر محفظه دارند، کمتر مناسب باشد.

آون خلاء

آون خلاء که آون خشک کن خلاء نیز نامیده می شود، به منظور خشک کردن یا گرمایش مواد استفاده می شود.  یک آون آزمایشگاهی خلاء از یک پمپ خلاء برای کم کردن فشار جوی موجود در محفظه استفاده می کند.

از آنجا که نقطۀ جوش یک مایع در خلاء کاهش می یابد، آون های خلاء اغلب اوقات به منظور خشک کردن مواد بسیار حساس به گرما به کار می روند. آون های خلاء هم چنین به منظور مطالعات عملیات آبکاری و انجام مطالعات LOD نیز به کار می روند. از مزایای استفاده از یک آون خلاء این است که خشک کردن به صورت یکنواخت و سریع انجام می شود.

آون هیبریداسیون

آون های هیبریداسیون اغلب برای ارزیابی های مولکولی و بسیار دقیق مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع آون‌ها در آزمایشگاه های زیست مولکولی، آزمایشگاه های تحقیقاتی بیومواد و دیگر آزمایشگاه هایی که در آن ها شناسایی پروتئین ، RNA یا DNA مطرح باشد، استفاده می شوند. آون های هیبریداسیون دارای طیف دمایی متنوعی هستند و حساسیت تنظیم دمای مطلوبی دارند.

اجزای آون آزمایشگاهی

محفظه داخلی

محفظه داخلی فور آزمایشگاهی خشک کننده محل قرار گیری اشیای مختلف جهت استریل شدن است. این محفظه اغلب از جنس فولاد ضد زنگ و مقاوم در برابر حرارت ساخته می شود. در کاربردهایی که نیاز به سنسور دما و ترموکوپل باشد، این ابزار در محفظۀ آون قرار می گیرند.

المنت های گرم کننده

المنت های حرارتی وظیفۀ تأمین حرارت مورد نیاز فور آزمایشگاهی را دارند. این اجزا اغلب در مجاورت جدارۀ خارجی آون و در تماس با آن قرار می گیرند. این مجاورت سبب می شود دمای داخل آون به میزان مورد نیاز افزایش یابد.

درون هر آون بسته به نوع و مدل دستگاه و همچنین بسته به توان الکتریکی آن، ممکن است یک یا دو عدد المنت قرار گرفته باشد. المنت های گرم کننده اغلب از نوع فنری هستند و درون یک پوشش از جنس سرامیک نسوز قرار می ‌گیرند. این پوشش دیرگداز سبب می شود از انتقال جریان الکتریکی به محفظۀ فور جلوگیری شود.

عایق ‌های حرارتی

این عایق ‌ها برای جلوگیری از هدر رفت انرژی گرمایی و سرمایش سریع محفظۀ داخلی به کار می روند. البته وظیفۀ جلوگیری از گرمایش بیش از حد محفظه خارجی آون و مدارهای الکتریکی آن نیز برعهدۀ عایق های حرارتی است.

سیستم کنترل و نمایش دمای داخل محفظه

بسته به نوع آون آزمایشگاهی ، این دو سیستم می ‌توانند کاملا مجزا قرار گرفته باشند یا در یک سیستم یکپارچه گنجانده شده باشند. سیستم نمایش دمای داخل محفظه ممکن است یک دماسنج عقربه‌ای، جیوه ‌ای و یا یک برد الکتریکی به همراه حسگر گرمایی و ایندیکیتور دیجیتال باشد.

سیستم کنترل دما نیز بسته به نوع فور آزمایشگاهی می ‌تواند به صورت انواع ترموکوپل‌ فلزی، جیوه ‌ای و یا سیستم ‌های میکروپروسسوری مشتمل بر سنسورهای دقیق باشد. در این حالت آخر، سیستم نمایش و کنترل دما می ‌توانند با هم ادغام شود.

سیستم‌ ایمنی

بسته به نوع دستگاه، سیستم ‌های حفاظتی الکتریکی و حرارتی برای ایمنی کاربران و دستگاه و محتویات آن تعبیه می شود. فیوزهای الکتریکی برای قطع جریان در موارد اضطراری، سیستم قطع جریان در لحظۀ بالا رفتن بیش از حد دما (به هنگام عمل نکردن سیستم کنترل دما) و… از سیستم های ایمنی فور آزمایشگاهی هستند.

نکات استریلیزاسیون در آون

1. ممکن است قبل از استریل کردن ادوات لازم باشد آن ها را بسته بندی کنید. برای این منظور می توان از فویل آلومینیومی یا کاغذ کرافت و سر بطری های پنبه ای استفاده کرد. البته باید دقت شود کاغذ و پنبه نسوزند.
2. حدود ۲ سانتی متر از انتهای فوقانی پیپت ها را با پنبه غیر جاذب ببندید و آن ها را در ظروف فلزی قرارداده، درب آن ها را ببندید و سپس اقدام به استریل کردن نمایید.
3. تنها در صورتی می توان بطری های در پیچ دار را در آون استریل کرد که در پوش آن ها از موادی چون فلز پلی پروپیلن یا لاستیک سیلیکون ساخته شده باشد. این مواد در دمای استریلیزاسیون از شکل طبیعی خارج نمی شوند.
4. قبل از قراردادن ظروف آزمایشگاهی شیشه ای در آون، از خشک بودن آن ها مطمئن شوید. مواد را به گونه ای در آون قرار دهید که هوای داغ در اطراف و مابین آنها در جریان باشد.
5. از آن جا که دستگاه عایق است، چند ساعت طول می کشد تا اشیاء داخل آن کاملا خنک شوند (مگر آن که دستگاه مجهز به فن باشد). بنابراین درب آون را تا زمانی که اتاقک، ظروف و مواد داخل تا دمای حدود ۶۰ درجه خنک شوند، باز نکنید. اگر هوای سرد ناگهان وارد دستگاه شود ممکن است ظروف شیشه ای ترک بخورند.

راهنمای خرید آون آزمایشگاهی

فور آزمایشگاهی دستگاهی نسبتاً گران قیمت محسوب می‌شود. بنابراین لازم است تا در هنگام خرید آن دقت داشته باشید تا برحسب کاربرد مورد نیاز، دستگاه مناسب را انتخاب کنید. در این قسمت چند نکته برای شما بیان کرده‌ایم که توجه به آن‌ها تا حدودی می‌تواند شما را در انتخاب آون مناسب راهنمایی کند.

وجود دریچۀ تخلیۀ هوا

یکی از نکات مهمی که در خرید باید به آن توجه کنید، وجود دریچۀ تخلیۀ هوا است. این دریچه در ایجاد عملکرد صحیح دستگاه نقش بسیار مهمی دارد. چرا که اگر هوای مرطوبی که در اثر گرفتن رطوبت نمونه ها درون دستگاه تولید می شود خارج نشود، خشک کردن به طور کامل انجام نشده و آزمایش کاربر با مشکل مواجه می شود.

هم دمایی در محفظه داخلی

ایجاد دمایی کاملا یکنواخت در محفظه داخلی، یکی از پارامترهایی است که حتما باید مورد توجه قرار گیرد. چرا که وجود گرادیان دمایی بین نقاط مختلف محفظه می تواند باعث اختلاف دمایی زیاد بین نقاط مختلف فور آزمایشگاهی شود. در نتیجه اختلالات زیادی در آزمایش ایجاد می‌شود. البته در این خصوص می‌توان از فن سیرکوله برای ایجاد همدمایی مناسب استفاده کرد. البته وجود فن سیرکوله به تنهایی نمی تواند سبب ایجاد همدمایی شود. چرا که عوامل دیگری مانند نحوه قرار گیری المنت ها، حالت گردش هوا، نوع قرارگیری کانال هوا و … در همدمایی تاثیر دارد.

تفاوت آون با انکوباتور

به این نکته توجه کنید که آون یا فور آزمایشگاهی با انکوباتور متفاوت است. دستگاه انکوباتور اغلب برای رشد و حیات میکروبیولوژیکی استفاده می شود. از این رو نیازی نیست که دمایی بالاتر از 50 درجه سلسیوس داشته باشد. اما آون آزمایشگاهی برای استریل کردن و از بین بردن عفونت استفاده می شود، از این رو دمای آون آزمایشگاهی بسیار بالاتر از انکوباتور است.

بهترین برندهای آون آزمایشگاهی

مشهورترین سازنده های فور آزمایشگاهی در جهان برندهای memmert و binder از کشور آلمان هستند. در ایران برند ممرت اعتبار بیشتری دارد. مدل های آون ممرت از حجم 32 لیتر تا 1060 لیتر موجود هستند که بسته به نیاز و کاربرد باید این حجم تعیین شود.

راهنمای نصب فور آزمایشگاهی

مهم ترین پیش نیاز برای نصب آون، وجود میز کاری با فضای وسیع است. به علاوه، وجود فضای خالی در اطراف مکان نصب آون ضروری است. به نحوی که حداقل 5 سانتی متر از فضای اطراف آن باز باشد. پس از این پیش نیاز، نوبت به پریز برق قوی با سیم اتصال به زمین می رسد.

این سیم از خطرات ناشی از برق گرفتگی و آتش سوزی جلوگیری می کند. لازم است این پریز استاندارد داخلی و یا بین المللی استفاده در آزمایشگاه را داشته باشد و در فاصله یک متری از دستگاه قرار گیرد. ولتاژ مورد استفاده برای آون آزمایشگاهی 110 یا 220 ولت و 60 Hz/V است. هم چنین وجود محافظت کننده های الکتریکی، برای ضمانت تغذیۀ مناسب ضروری است.