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如何選擇低溫恒溫水槽的恒溫介質(zhì)?有依據(jù)嗎

發(fā)布時(shí)間: 2024-09-03  點(diǎn)擊次數(shù): 1118次


     在生命科學(xué)領(lǐng)域中,低溫恒溫槽主要用于研究一些生命在不同環(huán)境溫度下的反應(yīng)和特性。通過(guò)恒溫讓生物處于不同的生長(zhǎng)環(huán)境下,觀察其生長(zhǎng)規(guī)律和在特定溫度下的反應(yīng);也可通過(guò)容器觀察細(xì)胞等微生物在低溫下的活數(shù)等實(shí)驗(yàn)。

  
  目前恒溫水槽使用的介質(zhì)大致有酒精、水、防凍液、食用油、硅油、汽缸油等。水是廉價(jià)的的介質(zhì),作用范圍一般在5~95℃,但不能覆蓋常用的0℃,而較多恒溫水槽使用防凍液代替水。
  
  根據(jù)有關(guān)研究,凍液與水按1:1混合,在-30℃時(shí)性能仍正常。槽的表面溫場(chǎng)與室溫及介質(zhì)蒸發(fā)量有關(guān),常壓下純防凍液表面張力46.49mN/m(而純水表面張力0.728mN/m(20℃)),防凍液與水合后會(huì)增加水表面張力,造成分子內(nèi)聚力增加,從而使得蒸發(fā)量小于純水,故其垂直溫場(chǎng)優(yōu)于純水。此項(xiàng)性能對(duì)于射流結(jié)構(gòu)低溫恒溫水槽尤其明顯



  使用純水和防凍液(按水和防凍液1:1混合)的垂直溫場(chǎng)分別15mK和32mK。當(dāng)恒溫介質(zhì)蒸發(fā)量大時(shí),需要遮蓋槽面以改善垂直溫場(chǎng)。對(duì)擁有射流結(jié)構(gòu)的低溫恒溫水槽(98℃)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示:槽面有覆蓋場(chǎng)時(shí),垂直均勻性為12mK,波動(dòng)性為8mK;無(wú)覆蓋物時(shí),垂直均勻性為28mK,波動(dòng)性為12mK。由此可見(jiàn),無(wú)覆蓋物的影響相當(dāng)可觀。
  
  這在某些無(wú)法遮蓋槽面進(jìn)行檢測(cè)工作的情況下需要注意:
  
  在高溫時(shí),選擇蒸發(fā)量小的工作介質(zhì)可以減小此類影響,低粘度硅油是一種選擇。使用低粘度硅油作介質(zhì)實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示:在-30℃時(shí),垂直物均勻性為4mK,波動(dòng)性為12mK;在100℃,垂直均勻性為2mK,波動(dòng)性為5mK。
  
  食用油也是一種廉價(jià)導(dǎo)熱介質(zhì),在100~200℃工作范圍得到廣泛使用。但電熱絲通電后溫度很高,食用油非常容易炭化,形成黏性大的顆粒,纏繞在加熱絲上,使其導(dǎo)熱性變差,降低槽溫穩(wěn)定性。更重要的是降低了加熱絲之間絕緣電阻,導(dǎo)致不安全。因此在100~300℃工作范圍建議使用硅油,并周期更換。
  
  如果低溫恒溫水槽在溫度零下40℃到零下100℃,我們可以選擇工業(yè)純酒精

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