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水浴

water bath,化学实验室中以水作为传热介质的一种加热方法。将被加热物质的器皿放入水中,水的沸点为100℃,该法适于100℃以下的加热温度。

water bath,化学实验室中以水作为传热介质的一种加热方法。将被加热物质的器皿放入水中,水的沸点为100℃,该法适于100℃以下的加热温度。 [1]

加热时,待加热的物质通常置于容器内,容器置于热源上,有些容器,如玻璃容器和陶瓷容器,若直接置于热源上,则往往因受热不均,温升过快,产生炸裂,或因热传递不良,使加热物质受热不均匀。为此,对进入实验室的加热容器产品应进行热浴处理。所谓热浴,是将容器置于热浴物质内,让热浴物质的温度缓慢升高到一定程度,再让其缓慢冷却,从而达到改善容器热传递性能,使容器质底均匀的方法。在实验室常用的热浴方法有水浴、油浴、沙浴等。

水浴就是使用水作为热浴物质的热浴方法。

由于水温在标准大气压下,最高为100°C,所以水浴最高温度为100°C。应用水浴处理容器产品的方法是:将需水浴的容器浸没在盛有水的较大容器中,需水浴的容器不得与较大容器直接接触,再将较大容器置于热源上加热,至适当温度时停止加热,待冷却后取出水浴容器即可。 [2]

水浴法的优点

优点是使避免了直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性,可以平稳地加热,许多反应需要严格的温度控制,就需要水浴加热。物体受热均匀,减慢熔化过程,便于观察。部分试验中不会导致暴沸的现象。

因为酒精灯的火焰温度高达几百摄氏度,若实验中直接用酒精灯的火给物质加热,则无法记录和观察物质的熔化过程。水浴法则不会。

水浴法的缺点

由于在一个标准大气压下,水的沸点为100摄氏度,在100摄氏度时汽化吸热,当物体达到100摄氏度时,与水没有温差,无法热传递,所以使物体无法继续吸热升温,只能保持100摄氏度,如果要使物体升高到100摄氏度以上,可以把水改成石棉网,从而让物体升高到100摄氏度以上。 [2]

1、使用方法

(1)设备安装前应将水浴锅放在平整的工作台上,先进行外观的检查:外观应无破损,仪表外观应完整,导线绝缘应良好,插头应完好,电源开关灵活。每台设备的电源线都接有单相三极插头,其中插头的最上方的电极为接地极,用户使用时必须使用单相三极的电源插座,电源插座的接地极上应有可靠的地线。

(2)通电前先向水浴锅的水槽注入清水(有条件请用蒸馏水,可减少水垢),水浴锅加注清水后应不漏水,液面距上口应保持24cm的距离,以免水溢出到电气箱内,损坏器件。开启电源开关,电源开关指示灯亮,设备的电源已接通,温度控制仪表显示的数值是当前的水温值。

(3)按照所需要的工作温度进行温度的设定,此时温控仪表的绿灯亮,电加热器开始加热,待水温接近设定温度时,温控仪表的红绿灯开始交替亮灭,温控仪表进入了比例控制带,加热器开始断续加热以控制热惯性。当水温升至设定温度时,红绿灯按照一定的规律交替亮灭,设备进入恒温段。

举例,数字显示双列四孔恒温水浴锅,工作温度65℃,其操作程序如下:加注清水→开启电源开关→温度设定→温控仪表的绿灯亮,加热器开始工作→温控仪表的红绿灯开始交替亮灭,进入比例加热阶段→直至恒温。

(4)试验工作结束以后,关闭电源开关,切断设备的电源,并将水槽内的水放净。

2、注意事项

(1)水浴锅使用时,必须先加水后通电,严禁干烧;

(2)水浴锅使用时,必须有可靠的接地以确保使用安全;

(3)水位低于电热管,不准通电使用,以免电热管爆裂损坏;

(4)水位也不可过高,以免水溢入电器箱损坏元件;

(5)定期检查各接点螺丝是否松动,如有松动应加紧固,保持各电气接点接触良好;

(6)水浴锅长期不使用时,应将水槽内的水放净并擦拭干净,定期清除水槽内的水垢。 [1]

油浴就是使用油作为热浴物质的热浴方法。常用的油有豆油、棉籽油等。油浴最高温度比水浴高,一般在100°C-250°C之间。油浴操作方法与水浴相同,不过进行油浴尤其要操作谨慎,防止油外溢或油浴升温过高,引起失火。

沙浴就是使用沙石作为热浴物质的热浴方法。沙浴一般使用黄沙,沙升温很高,可达350°C以上。沙浴操作方法与水浴基本相同,但由于沙比水、油的传热性差,故需沙沙浴的容器宜半埋在沙中,其四周沙宜厚,底部沙宜薄。 [1]


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