1、杨龙杨龙 二一二年二一二年八八月月 化验室常用电热设备化验室常用电热设备 化验员在化验分析工作中经常要用到加热、恒温、搅拌、分离、抽真空和冷冻等电器设备，现在就化验室常用电热设备，从工作原理、设备结构、使用方法作简要的介绍，重点放在正确使用和维护保养知识方面。一电炉、电热板和电加热套(一)电炉 电炉同煤油炉一样，是化验室中常用的加热设备。电炉主要是靠一条电阻丝通上电流产生热量的。这条电阻丝常称为电炉丝。电炉丝是一个导体，电流通过导体要克服导体的阻力（即电阻），这时电场力就第一节电热设备第一节电热设备 要做功，这个功称为电功。做功的过程就是能量转换的过程。经验证明电流通过导体时，导体温度升高，说
2、明电能转换为导体的内能，使导体内分子运动加剧，因而导致温度上升。我们把电流通过导体使导体温度升高的现象叫做电流的热效应。电炉的构造是很简单的，一条电炉丝嵌在耐火泥炉盘的凹槽中，(一)电炉 炉盘固定在一个铁盘座上，电炉丝两头套上多节小瓷管后连接到瓷接线柱上与电源线相接，即成为一个普通的圆盘式电炉。电炉按功率大小分为不同的规格，如220V的有500W、600W、800W、1000、1500W等等。功率大小主要是因电炉丝的阻值不同而定，同样成分同样长短的炉丝，粗的发热量大，细的发热量小，例如电炉上标明“220V，1000W”字样，说明这个电炉的电压为220V时它的电功率为1000W。那么它的电阻有多
3、大？通过的电流有多大？(一)电炉 根据电功率公式，可以算出；根据电功率公式，可以算出；P 1000 U 220 I =-A=4.54 A R=48.4 U 220 I 4.54 硅碳棒硅碳棒 另有一种能调节不同发热量的电炉，常称为另有一种能调节不同发热量的电炉，常称为“万用电炉万用电炉”。其外形如图所示。炉盘在上方，炉盘下装有一个单刀多位开其外形如图所示。炉盘在上方，炉盘下装有一个单刀多位开关，开关上有几个接触点，每两个接触点间有一段附加电阻，关，开关上有几个接触点，每两个接触点间有一段附加电阻，附加电阻是用多节瓷管套起来的，避免相互接触和跟电炉外附加电阻是用多节瓷管套起来的，避免相互接触和跟
4、电炉外壳接触而发生短路或漏电壳接触而发生短路或漏电伤人。借滑动金属片的转动来改变伤人。借滑动金属片的转动来改变和炉丝串联的附加电阻的大小，以和炉丝串联的附加电阻的大小，以调节通过炉丝的电流强度，达到调调节通过炉丝的电流强度，达到调节电炉发电量的目的。节电炉发电量的目的。（二）电热板和电加热套（二）电热板和电加热套电热板实际上就是一个封闭的电炉，一电热板实际上就是一个封闭的电炉，一般外形为长方形，可调节温度，板上可般外形为长方形，可调节温度，板上可同时放置比较多的加热物体，而且没有同时放置比较多的加热物体，而且没有明火。明火。电加热套是加热园底烧瓶进行蒸馏的专电加热套是加热园底烧瓶进行蒸馏的专用
5、设备，外壳做成半球形，内部由电热用设备，外壳做成半球形，内部由电热丝、绝缘材料和绝热材料等组成，根据丝、绝缘材料和绝热材料等组成，根据烧瓶大小选用合适的电加热套，使用时烧瓶大小选用合适的电加热套，使用时常连接自耦调节器，以调节所需温度。常连接自耦调节器，以调节所需温度。（三）电炉、电热板和电加热套使用注意事项（三）电炉、电热板和电加热套使用注意事项（1）电源电压应和电炉、电热板和电加热套本身规定的电）电源电压应和电炉、电热板和电加热套本身规定的电压相符。压相符。（2）加热容器是玻璃制品或金属制品时，电炉上应垫上石）加热容器是玻璃制品或金属制品时，电炉上应垫上石棉网，以防受热不匀导致玻璃器皿破裂
6、和金属容器触及电棉网，以防受热不匀导致玻璃器皿破裂和金属容器触及电炉丝引起短路和触电事故。（炉丝引起短路和触电事故。（3）使用电炉、电热板和电）使用电炉、电热板和电加热套的连续工作时间不应过长，以免影响其使用寿命。加热套的连续工作时间不应过长，以免影响其使用寿命。（4）电炉凹槽中要经常保持清洁，及时清除灼伤焦糊物（）电炉凹槽中要经常保持清洁，及时清除灼伤焦糊物（清除时必须断电），保持炉丝导电良好。电炉和电加热套清除时必须断电），保持炉丝导电良好。电炉和电加热套内防止液体溅落导致漏电和影响其使用寿命。内防止液体溅落导致漏电和影响其使用寿命。高温电炉也叫马弗炉，常用于重量分析中灼烧沉淀，测定灰分等
7、工作。热力丝结构的高温电炉，最高使用温度为950。短时间可以用到1000。硅碳棒式马弗炉元件是炉内的硅碳棒，最高使用温度为1350。常用工作温度1300。高温炉的炉膛是耐高温而无胀缩火砖碎裂的氧化硅结合体制成的。炉膛内外壁之间有空槽，炉丝串在空槽中，炉膛四周都有炉丝，所以，通电以后，整个炉膛周围被均匀加热而产生高温。二 高温电炉硅碳棒式马弗炉，发热元件硅碳棒发硅碳棒式马弗炉，发热元件硅碳棒发布在炉膛两侧。布在炉膛两侧。炉膛的外围包着耐炉膛的外围包着耐火砖、耐火土、石棉板等，塞得紧紧火砖、耐火土、石棉板等，塞得紧紧的，以减少热量的损失。外壳包上带的，以减少热量的损失。外壳包上带角铁的骨架和铁皮，
8、炉门是用耐火砖角铁的骨架和铁皮，炉门是用耐火砖制成，中间开一小孔，嵌一块透明的制成，中间开一小孔，嵌一块透明的云母片，以观察炉内升温情况。云母片，以观察炉内升温情况。炉内的温度控制目前采用温度控制器。温度控制器主要是由炉内的温度控制目前采用温度控制器。温度控制器主要是由一块毫伏表和一个继电器组成。连接一支相匹配的热电偶进一块毫伏表和一个继电器组成。连接一支相匹配的热电偶进行温度控制。行温度控制。硅碳棒二 高温电炉 由于不同金属中的电子浓度和运动速由于不同金属中的电子浓度和运动速度不同，就产生了电子扩散现象，在闭度不同，就产生了电子扩散现象，在闭合电路中就形成了电流，产生了温差电合电路中就形成了
9、电流，产生了温差电动势。这两种不同金属所接成的电路称动势。这两种不同金属所接成的电路称为热电偶。为热电偶。把一个毫伏表接在热电偶两把一个毫伏表接在热电偶两端用以测量温差电动势的大小，冷点和端用以测量温差电动势的大小，冷点和热点温差越大，毫伏数越大。毫伏表上热点温差越大，毫伏数越大。毫伏表上 的刻度是按照所配用的热电偶的特性划成相应的温度数值，可的刻度是按照所配用的热电偶的特性划成相应的温度数值，可以直接读出温度值以直接读出温度值.电阻丝式马弗炉一般配镍铬电阻丝式马弗炉一般配镍铬-镍铝热电偶，镍铝热电偶，硅碳棒式马弗炉配铂硅碳棒式马弗炉配铂-铂铑热电偶。热电偶工作的原理是：用两铂铑热电偶。热电偶
10、工作的原理是：用两条不同金属的导线连成一个闭合电路，在其中一个接点加热，条不同金属的导线连成一个闭合电路，在其中一个接点加热，另一个接点处于不加热（冷点）状态，另一个接点处于不加热（冷点）状态，二 高温电炉高温电炉必须放置在稳定的水泥台上，将热电偶棒从高温炉背后的小孔插入炉膛内，将热电偶的专用导线接至温度控制器的接线柱上，注意正、负极，不要接错，以免温度指针反向而损坏。查明电炉所需电源电压，配置功率合适的插头和保险丝，并接好地线，避免危险。炉前地上应铺上一块厚胶皮布，这样操作时较安全。灼烧完毕后，应先拉下电闸，切断电源，但不应立即打开炉门，以免炉膛骤燃受冷碎裂。一般可先开一条小缝，让其降温快些
11、，最后用长柄坩埚钳取出被烧物件。高温炉在使用时，要经常照看，防止自控失灵，造成电炉丝烧断等事故。晚间无人在时，切勿启用高温炉。炉膛内保持清洁，炉子周围不要堆放易燃易爆物品。高温炉不用时，应切断电源，并将炉门关好，防止耐火材料受潮气侵蚀。高温电炉使用注意事项如下：电热恒温干燥箱简称烘箱或干燥箱，是利用电热丝隔层加热使物体干燥的设备。它适用于比室温高5300（有的为200）范围的恒温烘焙、干燥、热处理等，恒温灵敏度通常为1。(一)结构 电热恒温干燥箱的型号很多，但结构基本相似，一般由箱体、电热系统和自动恒温控制系统3部分组成。三、电热恒温干燥箱 干燥箱外壳是一个隔热的铁皮箱，干燥箱外壳是一个隔热的
12、铁皮箱，箱壁多为四层：外层为铁皮喷油漆；箱壁多为四层：外层为铁皮喷油漆；中层为玻璃棉或石棉，用以隔热保温；中层为玻璃棉或石棉，用以隔热保温；第三层为涂铅的铁皮；第四层即最内第三层为涂铅的铁皮；第四层即最内层为铁皮制的空气对流壁，使冷热空层为铁皮制的空气对流壁，使冷热空气能够对流，箱内温度均匀。此内层气能够对流，箱内温度均匀。此内层所构成的容器叫做工作室所构成的容器叫做工作室,室内有网状室内有网状搁板两块，用以搁放试品，箱顶（箱后上部）有排气阀，便于搁板两块，用以搁放试品，箱顶（箱后上部）有排气阀，便于热空气和蒸汽逸出。箱门多为二道，里门是玻璃门热空气和蒸汽逸出。箱门多为二道，里门是玻璃门,用于
13、观察。用于观察。外门是填有绝热层的金属隔热门。箱的底层（箱后下部）有进外门是填有绝热层的金属隔热门。箱的底层（箱后下部）有进气孔，便于干燥空气进入，促使蒸汽逸出。气孔，便于干燥空气进入，促使蒸汽逸出。箱侧面有鼓风装置箱侧面有鼓风装置，作用是促使工作室内冷热空气对流。，作用是促使工作室内冷热空气对流。1.箱体 干燥箱的电热部分多为外露式电炉丝，装于瓷盘之中或绕于瓷管之上，固定在底（箱后）夹层中。比较大型的干燥箱电热丝分为两大组，其中一大组为辅助电热丝，直接与电源相接，不受温度控制器控制，用于短时间内急需升温和20以上恒温辅助加热。另一大组为恒温电热,，它与温度控制器相连，受温度控制器控制。辅助加
14、热系统在恒温加热系统后面，辅助电热丝工作时恒温电热丝必定也在工作。两个加热系统合并在一个旋纽上。2.电热系统电热系统烘箱的自动恒温系统一般有差动棒式、电接点水银温度计式，近年以数字显示式控温器主。最新的电热鼓风干燥箱，采用数字显示，电脑控温，不锈钢内胆等，波动度0.5，均匀度2.5，功率2-3kw，温度200-300。有多种型号和规格。3、自动恒温系统1.经常清除箱内残留物，保持干燥箱清洁；2.定期检查电路系统是否连接良好。3.取拿物品时，要关闭烘箱电源，使用器皿钳拿取物品，防止烫伤触电。4.干燥箱外壳必须有效接地，以保证使用安全。5.干燥箱应放置在具有良好通风条件的室内，在其周围不可放置易燃
15、易爆物品（如有机溶剂、高压气瓶等）、酸性及腐蚀性物品；6.干燥箱无防爆装置，不得放入易燃易爆品干燥。7.干燥箱内物品放置不要过挤，必须留出空间，以利热空气循环。8.干燥箱内外经常保持清洁，长期不用应套好塑料防尘罩。放在干燥的室内。9.使用时不得超过额定温度（250），以免损坏加热元件；（二）电热恒温干燥箱使用注意事项二）电热恒温干燥箱使用注意事项电热恒温水浴锅常作蒸发和恒温加热用，有一孔(300W)、两孔(500W)、四孔(100W)、六孔(1500W)和八孔(2000W)等不同规格，每孔最大直径为120mm，孔上有4个圏1个盖。一一 构造和性能构造和性能1.构造电热恒温水浴锅一般都采用水槽式
16、结构，分内外两层，内层用铝板或不锈钢板制成内胆，胆内底部设有电热管和托架。电热管是铜质管，管内装有电炉丝并用绝缘材料包裹，有导线连接温度控制器。外壳用薄钢板制成，外壳与内胆之间填充石棉等绝缘材料。温度控制器的全部电器部件均装在水浴四、电热恒温水浴锅四、电热恒温水浴锅锅右侧的电器箱内，控制器所带的感温管则插在内胆中，电锅右侧的电器箱内，控制器所带的感温管则插在内胆中，电器箱表面有电源开关，调温旋纽和指示灯。水浴锅左下侧有器箱表面有电源开关，调温旋纽和指示灯。水浴锅左下侧有放水阀门，水浴锅顶上有一小孔可插温度计。放水阀门，水浴锅顶上有一小孔可插温度计。2.性能性能 水浴锅用电热加温，电源电压为水浴
17、锅用电热加温，电源电压为220V。水浴锅恒温范围为水浴锅恒温范围为37-100（需高于室（需高于室温温3），温差为），温差为1。将水温自。将水温自20升至升至100的时间约为的时间约为50min,。电炉丝。电炉丝用用0.4mm热力丝制成，工作时电流密热力丝制成，工作时电流密度比一般电炉小，这可延长炉丝寿命。度比一般电炉小，这可延长炉丝寿命。二二 电热恒温水浴锅使用方法和注意事项电热恒温水浴锅使用方法和注意事项1.使用方法使用方法关闭放水阀门，将水浴锅内注入清水（最好用纯水）至适关闭放水阀门，将水浴锅内注入清水（最好用纯水）至适 当的深度，一般不超过水浴锅容量的当的深度，一般不超过水浴锅容量的2
18、/3。将电源插头接在插座上，并在插座的粗孔安装地线。将电源插头接在插座上，并在插座的粗孔安装地线。调节调温旋纽顺时针至适当温度位置调节调温旋纽顺时针至适当温度位置.开启电源开关接通电源，红灯亮表示炉丝通电加热。此时开启电源开关接通电源，红灯亮表示炉丝通电加热。此时 如红灯不亮可反复调节调温旋纽并观看红灯，如仍不亮，如红灯不亮可反复调节调温旋纽并观看红灯，如仍不亮，应检查控制箱是否有短路失灵。应检查控制箱是否有短路失灵。炉丝加热后温度计的指数上升到距离想要控制的温度约炉丝加热后温度计的指数上升到距离想要控制的温度约2度度 时，应飞向转动调温旋纽至红灯熄灭止，此后红灯就不断熄时，应飞向转动调温旋纽
19、至红灯熄灭止，此后红灯就不断熄亮。表示恒温控制器亮。表示恒温控制器 发生作用。这时再略微调节调温旋纽即可达到预定的恒定发生作用。这时再略微调节调温旋纽即可达到预定的恒定温度。温度。调温旋纽经较长时间使用后，可随时记录度皮上旋纽位置调温旋纽经较长时间使用后，可随时记录度皮上旋纽位置与实际温度计的指数关系，这样就可以比较迅速地调到想与实际温度计的指数关系，这样就可以比较迅速地调到想要控制的温度。要控制的温度。2.注意事项注意事项切记水位一定保持不低于电热管，切记水位一定保持不低于电热管，否则将立即烧坏电热管。否则将立即烧坏电热管。控制箱内部不可受潮湿，以防漏控制箱内部不可受潮湿，以防漏电和损坏控制
20、器。电和损坏控制器。使用时应随时注意水箱是否用渗漏使用时应随时注意水箱是否用渗漏现象。现象。一、电冰箱在化验分析中所用的制 冷设备是电冰箱，电冰箱适用于低温保存 样品、试剂和菌种等。冰箱的蒸发器内 可制版冰块和供小型物品的冻块使用。构造和作用原理电冰箱是由箱体、制冷 系统、自动控制系统和附件四部分组成。1.箱体箱体外壳用薄钢板制作，内壳为ABS塑料板成形，夹层中注塑 聚氨脂泡沫塑料。箱体里接水盘下部有一 漏水孔，内壳后背装漏斗通往外部，门里上可以放置各种药品和食品。箱内 装有照明灯和温度控制器。第二节其他电器设备 制冷系统由封闭式压缩机、冷凝管、毛细管、蒸发器等组成，制冷系统工作原理 如下所述
21、：电冰箱的制冷过程是在密封的 制冷系统中由压缩机的低压端将蒸发器内的气 体制冷剂吸入压缩机气缸中，随即压缩，由高 压端压至冷凝管中冷却并放出热量成为高压液 体。高压液体经过滤器、毛细管进入蒸发器内，高压液体借助毛细管的作用在蒸发器内形成低 压。由于压力的骤然降低，液体制冷剂迅速沸 腾蒸发并吸热，气体制冷剂再被压缩机吸回。如此连续工作，即形成制冷循环。3.电气系统电气系统包括电动机、半自动化霜温度控制器、热保护续电器、启动续电器、照明灯和灯开关。2.制冷系统电冰箱放置离墙不应小于100mm，以保证冷凝器对流效率高。电冰箱额定电源电压为220V，当地电源电压如不符合要求时，须另装稳压器稳压。通电检
22、查，打开箱门观察照明灯是否亮，机器是否运转。调节温度时不可一次调得过低，以免冻坏箱内物品。一次调节后，须等待自动控制器自停、自开多次箱内温度稳定，若仍不能达到需要的温度，再作第二次、第三次调整。电冰箱使用注意事项 蒸发器结有冰霜较厚时，需要化霜，按化霜按纽即可。对没有自动化霜装置的冰箱，可给冰箱停电一段时间，使霜自动溶化。箱内存放物品，不宜过多过挤，须留有缝隙，使冷空气箱内流通，保持温度均匀。在使用中尽量减少开门次数，且不要放入热水和热的物品，以保持箱内温度稳定。尤其是蒸发器内绝对不可放入热水热物。强酸强碱及腐蚀性物品，必须封闭后放入。有强烈气味的物品，须用塑料薄膜包裹后放入，以防污染。因箱内
23、有电冰箱使用注意事项 电冰箱使用注意事项 电接触点，可能形成电火花，所以严禁放置易燃溶剂，以免箱内充满其蒸汽达到爆炸极限，引起爆炸及火灾。搬动冰箱时，倾斜角不许超过45，更不可倒放。电冰箱若长期停用，应将里外擦净，箱门略留缝隙，防置在清洁、干燥通风良好的室内。结构与原理“真空”是指电压小于101.3kpa(一个标准大气压)的气态空间。凡能从容器中抽出气体，使气体压力降低的装置，均可称真空泵。化验室常用的真空泵是油封机械真空泵，真空度一般为101-1pa。这种泵有一个钢制的圆筒形定子，定子里4有一个偏心的钢制实心圆柱作为转子，转子直径上嵌有带弹簧的滑片，当电机带动转子转动时，滑片在圆筒形的腔体中
24、运转，使泵腔成二、真空泵 两个区域，取容积周期地扩大和缩小。将待抽的气体容器接在泵的进气口后，当泵腔空间增大时，吸入待抽气体，随着转子转动，气体被压缩而后从排气口排出。转子不断转动，吸气、压缩、排气过程不断重复进行，容器内气体不断减少，气压不断降低。整个机件浸在盛润滑油的箱中，润滑油的蒸汽压很低，它起到润滑、密封和冷却作用。1、真空泵在实验室的用途在化验室中真空泵主要用于以下几个方面：真空干燥 真空泵与干燥箱连接，样品在真空干燥箱中能在较低温度下除去样品中的水分及难挥发的高沸点杂质。以免样品在高温下分解。真空蒸馏 即减压蒸馏，可以降低物料的沸点，使其在较低温度下进行蒸馏。试验于在高温下易分解的
25、有机物的蒸馏。真空过滤 对难于过滤的物料，真空过滤可以加快过滤速度。其它 还可用于需要插真空的试验，如管道换气等。真空泵使用和注意事项：开泵前先检查泵内油的液面是否在油孔的标线处。油过多，在运转时会随气体由排气孔向外飞溅；油不足，泵体不能完全浸没，达不到封闭和润滑作用，对泵体有损坏。真空泵由电动机带动，使用时月使电源电压与电动机要求的电压相符。真空泵不可直接抽可凝性蒸汽。2、真空泵使用注意事项 真空泵运转时要注意电动机的温度，不可超过规定温度（一般为65）。停泵前，应使泵的进气口先通入大气后再切断电源，以防泵油返压进入抽气系统。真空泵应定期清洗进气口处的细纱网，以免固体小颗粒落入泵内，损坏泵体
26、，使用半年或一年后必须换油。在定性分析中常利用离心机将沉淀与溶液分类，我们把这种操作叫做离心分离。离心分离主要利用离心机高速旋转时产生的离心力，将沉淀物甩到试管底部与溶液分开。离心分离的效率主要决定于所产生的离心力的大小，而离心力的大小则取决于沉淀物的质量和电动机的转速。按转速不同，离心机分为 低速离心机（其转速为4000r/min或 5000r/min）和三、电动离心机高速离心机（其转速为10000r/min或16000r/min）。性分析中常用低速离心机，仪器分析处理样品是常用高速离心机。化验室用的离心机有多种类型，目前多数是用6个管的密封式离心机，离心管容积为10mL，可以调速。使用离心
27、机注意事项：离心管要对称放置。如管为单数不对称时，应再加一管相同质量的水调整对称。开动离心机时应逐渐加速，当发现声音不正常时，要停机检查，排除故障（如离心管不对称，质量不等，离心机位置不水平或螺丝松动等）后再工作。关闭离心机时必要逐渐减速，直至自动停止，不要用手强制停止。离心机的套管要保持清洁，管底应垫上胶皮、玻璃毛或泡沫塑料等物，以免试管破碎。封闭式的离心机在工作时要盖好盖子，确保安全。电磁搅拌器是是一个微型马达带动一块磁铁旋转，吸引托盘上装溶液的容器中的搅拌子转动，达到搅拌溶液的目的。搅拌子也叫磁子，它是用一小段密封在玻璃管或塑料管中（避免铁丝与溶液起反应），搅拌子随磁铁转动而转动。托盘下
28、面除磁铁外，还有电热装置，很细的电热丝夹在云母片内，起加热作用。四、电磁搅拌器 电磁搅拌器面板上有电源开关、加热开关、转速调节旋纽和指示灯等。电磁搅拌器型号很多，但其结构基本相同，操作也很简单，广泛应用于需要搅拌的操作中，如电位滴定、PH测定、离子选择电极测定各种离子等等。使用电磁搅拌器前，先将转速调节搅拌子调至最小，接上220V电源，打开电源开关，电源指示灯即亮，然后调节合适的转速。需要搅拌的容器置托盘的中央。选择合适的搅拌子放入溶液，即开始搅拌，搅拌子应在容器中央，不应碰壁。需要加热是，可打开加热开关，调节合适的温度。应该注意，保持容器外壁干燥，转速不要过快，以免溶液外溅，腐蚀托盘。用完应及时切断电源。
