加热设备 八一八实验室不可或缺的加热设备

实验室里有很多种加热设备，如电炉、电热板、加热套等。本文主要介绍各设备的结构、性能、使用方法及注意事项，无需快速取用。

电饭锅/电炉

电炉和煤气灯一样，是实验室常用的加热设备。电炉主要是通过电流通过电阻丝产生热量，通常称为电炉丝。

另一种可以调节不同热值的电炉，常被称为“万能电炉”。它的外观如图1所示。炉盘在顶部，炉盘下方安装有单极多位开关。开关上有几个触点，每两个触点之间安装一个附加电阻。附加电阻上套有多个瓷管，避免相互接触和电炉外壳接触造成短路或漏电伤害。通过滑动金属片的转动改变与炉丝串联的附加电阻，从而调节通过炉丝的电流强度，达到调节电炉发热量的目的。通用电炉的电路如图2所示。

图1通用电炉

当金属滑板2处于断电点3时，电路被阻断，电炉处于关闭位置。当金属片转到接触点4时，所有附加电阻都与炉丝串联。此时总电阻最大，流过的电流最小，所以炉丝散发的热量最小。当金属片转向接触点5时，附加电阻减半，电流强度适中，电炉释放的热量也适中。当金属片转到接触点8时，附加电阻为零，电流强度达到最大，电炉释放的热量也最大。

如果实验室没有万能电炉，普通电炉也可以接同功率或比它大的自动调压器。调节输出电压，使电流强度可以任意改变，即电炉热值可以任意改变，比万能电炉更方便。

图2通用电炉电路示意图

1-温度调节旋钮；2-金属滑板；3-断电点；4-接线柱；5-中点端子；6-附加阻力；7-电炉丝；8触点

电加热板和电加热套

事实上，电热板是一个封闭的电炉，形状一般为矩形或圆形，可以调节温度。更多的加热物可以同时放在盘子上，没有明火。电热板是近10年来国内实验室认可和接受的一种常规消化设备。电热板控温性能好，稳定性高，安全性强，能在很大程度上帮助实验人员解决电炉消化所面临的一些问题。然而，电加热板也存在能耗高、热能利用率低、有效加热面积小、处理样品量有限、实验结果均匀性差等缺点。

电加热夹套是加热圆底烧瓶进行蒸馏的专用设备。外壳制成半球形，内部由电热丝、绝缘材料和保温材料组成。根据烧瓶的大小选择合适的电加热夹套，并经常连接自耦变压器来调节所需的温度。

电炉、电热板、电热套使用注意事项

电源电压应与电炉、电热板和电热套本身规定的电压一致。

当加热容器为玻璃或金属材质时，电炉上应放置石棉网，防止玻璃器皿因受热不均匀而破裂，以及金属容器接触电炉丝而引起短路和触电。

电炉、电热板、电加热夹套的连续工作时间不宜过长，以免影响其使用寿命。

电炉的凹槽应经常保持清洁，燃烧的可燃物应及时清除，以保持电炉丝的导电良好。电炉和电加热夹套应防止因喷溅液体或影响其使用寿命而泄漏。

消化炉

消解炉采用井式电加热方式，使在井式电加热炉中加热的样品获得更好的热效应，缩短样品的消解和消解时间，从而提高蛋白质等有机物含量测定的检测速度。发热体采用红外石英管，耐强酸强碱，防爆，使用寿命长，符合ce标准。具有加热面积大、温差小、消解一致性好、热效率高的特点，有利于样品的消解。数显温控器用于温度控制，控温准确，升温快。同时，从消化管溢出的SO2等有害气体通过抽吸泵通过消化炉上的污水收集管排入下水道，有效抑制了有害气体的逸出。

消化炉示意图

样品消化步骤

称取0.3 ~ 1g已过40 ~ 60目/英寸的样品，放入经洗涤干燥无损伤的消化管中，加入水、催化剂和10mL硫酸。

1.将消化管放入每个消化架的孔中，然后放在消化器上，再放上带密封圈的污水管。

2.打开吸水三通进水，使吸水三通处于吸水状态。

3.再次打开电源，打开各自的控制开关，转动电位器，将指示电压调整到220伏，进行快速消解。

4.在消解初期，要注意观察，防止样品因快速加热而飞溅。

5.消化后，消化管、污水管和整个拖车移至冷却架进行冷却。注意:在冷却过程中，污水管必须保持吸入状态。

6.防止废气逸出。

7.仪器使用后，填写使用维护记录。

消化炉的维护和保养

1.蒸煮器的加热温度不应超过500℃，以防仪器损坏。

2、消化炉在使用过程中，出现异常现象，应及时切断电源，检查故障原因。

3.没有专业维修工程师在场的情况下，不得擅自拆除消化炉。

4.消化炉的修理和维护应填写记录。

马弗炉

又称高温电炉，在称重分析中常用于燃烧沉淀和灰分测定。

电热丝结构马弗炉最高工作温度为950℃，短时间内可达1000℃。硅碳棒马弗炉的加热元件是炉内的硅碳棒，最高工作温度为1350℃，一般工作温度为1300℃。马弗炉分为两种:定温加热和程序升温加热。

马弗炉炉膛由耐高温、无胀缩断裂的氧化硅粘结体制成。炉膛内外壁之间有空槽，炉丝串在空槽内，炉膛周围有炉丝，如图。因此，通电后，整个炉膛均匀加热，产生高温。

炉型

硅碳棒马弗炉，加热元件硅碳棒分布在炉膛两侧。电阻丝马弗炉一般装有镍铬镍铝热电偶。

耐火砖、耐火土、石棉板等。被涂在硅碳棒马弗炉的炉膛周围以减少热量损失。外壳用角铁和铁片覆盖框架，炉门用耐火砖制成，中间有一个小孔，里面嵌有透明云母片，观察炉内的温升。炉膛暗红色时，约600℃；当达到深粉色时，约为800℃；当它是浅粉色时，大约是1000℃。

马弗炉的使用方法

目前，温度控制器广泛应用于炉温控制。温控器主要由一个毫伏表和一个继电器组成，继电器连接一个匹配的热电偶进行温度控制，其接线如图。

热电偶安装在瓷管内，通过马弗炉后部中间的小孔伸入炉膛。热电偶在不同的炉温下产生不同的电位，电位的大小通过温度值直接显示在控制器仪表上。当指示温度的指针缓慢上升，达到预设的温控指针时，继电器立即动作，切断电路，停止加热。当温度下降，上下指针分开时，继电器重新接通电路，电炉继续加热。这种重复动作可以达到自动控温的目的。一般在燃烧前，将温控指针拨到预定温度，达到预定温度时计算燃烧时间。

温控器接线图温控器接线图

热电偶的工作原理是:两根不同金属的导线连接成一个闭合回路，一根加热，另一根不加热。由于不同金属中的电子浓度和运动速度不同，发生电子扩散现象，在闭合电路中形成电流，产生热电电动势。这两种不同金属形成的电路称为热电偶。一个毫伏表连接在热电偶的两端，用来测量热电势的大小。冷点和热点的温差越大，毫伏数越大。毫伏表的刻度根据热电偶的特性分为相应的温度值，可以直接读出温度值。

使用马弗炉的注意事项

1.马弗炉必须放置在坚固的水泥平台上。将热电偶棒通过马弗炉后面的小孔插入炉膛，将热电偶的专用导线连接到温控器的端子上。注意不要把阳极和阴极接错，以免温度指针倒转而损坏。

2.找出电炉所需的电源电压，配置合适的电源插头、插座和保险丝，并连接接地线，以免发生危险。炉前地面要铺一层厚的橡胶布，这样操作更安全。

3、燃烧后，应先拉下开关，切断电源。但炉门不应立即打开，以免炉子突然冷裂。一般可以先开一个小缝隙，让它冷却的更快，最后用长柄坩埚钳把烧坏的物体取出来。

4.使用马弗炉时，要经常看管，防止因自动控制故障造成电炉丝烧坏等事故。晚上无人看管时，切勿使用马弗炉。

5.保持炉膛清洁，不要在炉膛周围堆放易燃易爆物品。

6.马弗炉不使用时，切断电源，关闭炉门，防止耐火材料受潮侵蚀。

电热恒温水浴锅

电加热恒温水浴常用于蒸发和恒温加热，有单孔和多孔。常用于蒸发和恒温加热，有单孔和多孔。

电热恒温水浴锅一般采用水槽式结构。分为内层和外层，内层采用铝板或不锈钢板。内胆底部设有电热管和支架。电热管为铜管，配有电炉丝，包裹绝缘材料，通过导线与温控器连接。壳体由薄钢板制成，壳体与内胆之间填充有石棉等绝缘材料。温控器的所有电气元件都安装在水浴锅右侧的电气箱内，控制器携带的感温管插入内胆内。电气柜的表面显示和操作面板。水浴锅的左下方有一个排水阀。

电热恒温水浴锅

水浴锅用电加热加热。电源电压220V。水浴锅恒温范围37 ~ 100℃，温差1℃。油浴锅和水浴锅结构相似，只是加热介质由水变成油。恒温油浴锅广泛应用于实验室，是必备的高温恒温设备。它利用高温加热管对导热油进行加热，然后利用精密的温度控制仪对温度进行精确控制。油浴锅使用的油应根据温度和实验要求确定。

低温用甘油，高温用棉籽油，恒温油浴锅常用的油有:1号油、2号油、橄榄油、棉籽油、石蜡油、芝麻油、机油、变压器油。橄榄油、棉籽油和芝麻油在这些油中的闪点都在300℃左右，所以如果需要高温试验，建议使用这些油，否则当达到油的燃点时会非常危险。

用法和注意事项

1、水浴锅的使用

关闭排水阀，向水浴锅内注入清水至适当深度，一般不超过水浴锅容量的三分之二。

将电源插头连接到插座上，将接地线安装在插座的粗孔中。

打开电源开关，将温控按钮调到设定温度。

当炉丝加热后温度指标升至控制温度时，红灯熄灭，然后红灯持续熄灭，表示恒温控制器生效。

2.油浴锅怎么用

使用油浴锅时，必须先在锅内加油，然后打开电源。数字温度控制仪表显示实际测量的温度，并调节旋钮开关。

同时，观察读数至所需温度值。当设定温度值超过油温时，加热指示灯亮起，表示加热器已开始工作。

油温达到要求温度时，恒温指示灯亮，加热指示灯灭。

要注意锅内的油不能使电热管从油面漏出，以免烧坏电热管造成漏电。

3.水浴锅注意事项

切记水位必须保持不低于电热管，否则会立即烧坏电热管。

控制箱内部不得潮湿，以防泄漏和损坏控制器。

使用时，随时注意水箱有无渗漏。

除了普通的电热恒温水浴锅，还有一些用于精密测试的超恒温水浴锅，由电动循环泵搅拌，具有良好的自动控温系统，恒温波动0.05℃。

4.油浴锅注意事项

向油浴锅内注入液体时，应控制液位，防止过量溢出。夏天，室内和室外温度相差很大。当实验温度达到300℃时，液位应控制在体积的80%左右。

禁止使用易燃性和挥发性高的油，使用的油应根据温度和实验要求确定。甘油用于低温，棉籽油用于高温。

不要在通风不良的地方使用油浴锅，远离火源和容易产生火花的地方，以免引起火灾。

严禁无油燃烧空，可能造成漏电、着火、烧坏加热管。禁止在湿度过大的地方用湿手操作，因为有漏电和触电的危险。电源必须接地。

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