مقالات
انواع مایعات مورد استفاده در سیرکولاتورهای آزمایشگاهی
یکی از نکات مهم در هنگام خرید سیرکولاتور آزمایشگاهی و استفاده از آن، آگاهی از نوع مایعات مورد استفاده در مخزن سیرکولاتور است، زیرا یکی از عناصر مهم در انتقال حرارت و ارتباط بین سیرکولاتور و تجهیز خارجی است.
انتخاب نوع مایع مورد استفاده در سیرکولاتور آزمایشگاهی ارتباط مستقیمی با «نوع سیرکولاتور» و «گستره دمایی» آن دارد.
نمودار زیر به صورت خلاصه، انواع مایعات پرکاربرد در سیرکولاتورهای آزمایشگاهی و بازه دمایی هر یک را نمایش می‌دهد:
{ ویسکوزیته: ویسکوزیته معیاری برای اندازه‌گیری مقاومت مایع یا گاز در برابر جریان است. به بیان ساده، این ویژگی نشان می‌دهد که چقدر یک ماده می‌تواند به آسانی جریان پیدا کند. برای مثال، عسل و با ویسکوزیته بالا، جریان کمتری دارد، در حالی که آب و الکل با ویسکوزیته پایین، به راحتی جریان می‌یابند}
در ادامه به معرفی انواع مایعات مورد استفاده در سیرکولاتورهای آزمایشگاهی و هر آنچه که نیاز است برای انتخاب مایع مناسب با دستگاه سیرکولاتور بدانید می پردازیم
معرفی انواع مایعات پرکاربرد در سیرکولاتورهای آزمایشگاهی
استفاده از آب در سیرکولاتور آزمایشگاهی
آب، مایعی بسیار روان، غیر قابل اشتعال و ارزان برای استفاده در سیرکولاتورهای آزمایشگاهی است. در سیرکولاتورهایی که فقط دارای سیستم گرمایشی هستند و تا دمای کمتر از ۸۵ درجه سلسیوس، استفاده از آب به عنوان مایع درون مخزن بهترین گزینه است. توجه داشته باشید نقطه جوش آب حدود ۱۰۰ درجه سلسیوس است. اما پیش از رسیدن به این دما آب آرام‌آرام شروع به بخار شدن می‌کند و افزایش بخارات ممکن است باعث افت عملکرد سیرکولاتور آزمایشگاهی شود. گاهی سیرکولاتورهای آلمانی مثل LAUDA و JUABO برای تعمیر به صباسان آزما ارسال می‌شود. در بعضی موارد آثار تخریب بعضی قطعات الکترونیکی به دلیل نفوذ بخار بیش از حد به داخل دستگاه کاملا مشهود است. جلوگیری از رسیدن مایعات به نزدیکی دمای جوش خود، و در نتیجه نبود بخار قابل توجه هنگام عملکرد دستگاه، عمر مفید سیرکولاتور آزمایشگاهی را افزایش می‌دهد.
ممنوعیت استفاده از آب در سیرکولاتورهای سرمایشی
در سیرکولاتورهای دارای سیستم سرمایش، به‌دلیل پایین بودن دما در لوله‌های سرمایش داخل مخزن، استفاده از آب مجاز نیست. زیرا ممکن است دور لوله‌های داخل مخزن یخ‌زدگی موضعی رخ دهد و همین امر باعث اختلال در عملکرد سیرکولاتور، و در بلند باعث خرابی سیستم سرمایش شود.
همین نکته در مورد حداقل دما هم صادق و نباید دمای داخل مخزن، نزدیک دمای انجماد مایع باشد.
استفاده از الکل (اتانول) در سیرکولاتور آزمایشگاهی
از اتانول (و دیگر الکل‌های مشابه) به هیچ وجه نباید در سیرکولاتورهای دارای سیستم گرمایش استفاده شود. به دلیل وجود منبع گرما داخل مخزن، حتی در دماهای کمتر از نقطه اشتعال الکل خطر آتش‌سوزی وجود دارد. نکات ایمنی استفاده از سیرکولاتورهای آزمایشگاهی در مقاله‌ای جداگانه به‌تفصیل بیان شده‌است.
الکل در دماهای پایین، همچنان کاملا روان و بدون یخ‌زدگی است. استفاده از الکل در چیلرهای آزمایشگاهی منفی ۴۰ درجه (بدون سیستم گرمایش) به عنوان یک گزینه مناسب توصیه می‌شود.
استقاده از مونو اتیلن گلیکول (ضد یخ) در سیرکولاتور آزمایشگاهی
گستره دمایی خوب، قیمت مناسب و ویسکوزیته قابل قبول، باعث شده اتیلن گلیکول یکی از پرکاربردترین مایعات مورد استفاده در سیرکولاتورهای آزمایشگاهی دارای سیستم سرمایش باشد. گاهی در آزمایشگاه‌ها، از ضد یخ خودرو هم برای سیرکولاتورهای گرمایشی -۲۵ تا ۱۰۰ درجه سلسیوس استفاده می‌شود. ضد یخ‌های موجود در بازار معمولا ترکیبی از آب و اتیلن گلیکول است.
پیش تر اشاره شد که هنگام استفاده از سیرکولاتور، دمای تنظیم شده در مخزن نباید به دمای جوش مایع نزدیک شود و همیشه باید حداقل ۱۵ درجه پایین‌تر از نقطه جوش باشد.
همچنین دمای داخل مخزن نباید به دمای انجماد مایع برسد. یا حتی نزدیک آن شد. معمولا دمای مخزن سیرکولاتور آزمایشگاهی باید حداقل ۲۰ درجه بالاتر از نقطه انجماد مایع داخل مخزن باشد.
در نمودار زیر، نقطه جوش و نقطه انجماد برای ترکیب‌های مختلف محلول «آب و اتیلن گلیکول» را مشاهده می‌کنید:
استفاده از روغن‌های حرارتی در سیرکولاتور آزمایشگاهی
روغن‌های حرارتی انواع مختلفی دارند و معمولا مناسب کار در دماهای بالا هستند. میزان ویسکوزیته روغن‌های حرارتی در دمای محیط و پایین‌تر، مناسب استفاده در سیرکولاتورهای آزمایشگاهی نیست و به‌همین دلیل باید فقط در دماهای بالا استفاده شوند.
میزان عمر مفید مایع و همچنین میزان تولید بخار و بوی نامطبوع، در مدل‌های مرغوب و نامرغوب این روغن‌ها، متفاوت است.
روغن «بهران حرارت» تولید شرکت بهران، و روغن شل ترمیا (Shell Thermia B) تولید شرکت Shell، دو نمونه از روغن‌های حرارتی معروف در بازار ایران هستند. توجه داشته باشید اخیرا روغن Shell Thermia B توسط کمپانی Shell با نام جدید Shell Heat Transfer Oil S2 تولید می‌شود که تنها یک تغییر نام است و ویژگی‌ها تغییری نکرده است.
استفاه از روغن سیلیکون در سیرکولاتور آزمایشگاهی
روغن سیلیکون با ویسکوزیته ۵۰، به دلیل نارسانایی الکتریکی، خنثی‌بودن به لحاظ شیمیایی، پایداری بالا و فرار نبودن، یکی از گزینه های مناسب برای استفاده در بعضی از سیرکولاتورهای آزمایشگاهی است. دیگر روغن‌های سیلیکون (مثل گرید ۳۵۰ و …) به دلیل غلظت بالا، مناسب استفاده در سیرکولاتورهای آزمایشگاهی نیستند. اما می‌توان در سیرکولاتورهای نیمه صنعتی از آن‌ها استفاده کرد و همچنین روغن سیلیکون قیمت بالاتری نسبت به دیگر مایعات مورد استفاده در سیرکولاتورهای آزمایشگاهی دارد.
مایعات مخصوص استفاده در سیرکولاتورهای آزمایشگاهی
علاوه بر موارد بالا، یک گزینه کاملا غیر اقتصادی هم وجود دارد. مایعات مخصوص سیرکولاتورهای آزمایشگاهی که با عنوان Heat Transfer Liquid شناخته و توسط سازندگان سیرکولاتورهای آزمایشگاهی نظیر Lauda و Huber تولید می‌شود.
مزیت این دسته از مایعات، گستره دمایی بسیار بالا و همچنین ایمنی خوب در دماهای بالا است. اما قیمت بسیار بالاتری نسبت به دیگر مایع‌های ذکر شده دارند، به‌طوری که گاهی یک گالن ۲۰ لیتری از این مایع، قیمتی تقریبا برابر با یک سیرکولاتور گرمایشی دارد.
یک نمونه از مایع انتقال حرارت تولید Huberبرای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص نوع مایع متناسب سیرکولاتور خود، می‌توانید با متخصصان ما در صباسان آزما در تماس باشید.
