آون
آون به‌عنوان وسیله‌ای برای آزمایش از قدیمی‌ترین ابزار مورد استفاده در تاریخ بشری برای انجام عملیات و فرایندهای مختلف بوده است. از کیمیاگران قدیم تا گدازگران و فلزگران عهد باستان تا شیمیدان‌های زمانه‌ی مدرن همگی از اولین و همیشگی‌ترین کاربران اجاق‌ها و کوره‌ها یا همان آون‌ها بوده‌اند. اما استفاده از آون امروزه به خاطر مقاصد مختلف آزمایشگاهی به عرصه‌های بسیار متنوعی بسط یافته است.
در آزمایشگاه‌ها و صنایع، آون وسیله‌ای است که کاربردهای بسیار زیادی برای مقاصد متنوع صنعتی، پژوهشی، و رشدوتوسعه مانند استریل‌کردن، خشک‌کردن، و پیشبرد فرایندها و آزمایش‌ها دارد؛ از جمله در شیمی، پزشکی، متالورژی، نانوتکنولوژی، زیست‌شناسی، کالبدشناسی، بوم‌شناسی، علوم فیزیکی، الکترونیک، داروسازی و داروشناسی، و سایر فرایندهای مادی و عملیاتی از آون استفاده میشود.
انواع آون
- آون هیبرید سازی
- آون حرارت دهنده/ خشک کننده با همرفت طبیعی
- آون حرارت دهنده/ خشک کننده با جریان همرفت تحمیلی
- آون خلا خشک کننده
- آون ضد آلودگی
- آون کوره ای
- آون فرا حرارتی
عملکرد آون
یک آون آزمایشگاهی محتواهایش را از طریق اصل همرفت (وزیدن گرما) یا تبادل حرارتی گرم میکند. المنت حرارتی درون محفظه‌ی آون قرار داده نمیشود، بلکه در یک لفاف بیرونی مجزا نصب میگردد. این کار باعث میشود که گرمای ساطع‌شده از دستگاه اثر سؤ بر نمونه‌های داخل محفظه نگذارد، و در نتیجه دمای دیواره‌های آون آنقدری گرم باشد که نمونه را گرم و خشک (دهیدراته) کند.
انتقال گرمای همرفتی از طریق گرانش یا همرفت مکانیکی انجام میشود. در این انتقال، هوای خنکتر با هوای گرمتر عوض میشود و به سمت المنت حرارتی جهت داده میشود تا آنکه کل محفظه به دمای مورد نظر برسد.
از آنجا که این روش نسبت به همرفت مکانیکی دارای یک توزیع گرمایی یکنواخت ضعیف‌تر، انرژی باطله بیشتر، و زمان ازپیش‌گرم‌کردن طولانی‌تر است، در نتیجه آون‌های آزمایشگاهی با همرفت مکانیکی مطلوب‌تر هستند. این مدل‌ها به خاطر وزنده‌های حرارتی و حائل‌های گرمایی در محفظه‌ی آون، عملیات را به‌نحوی سریع‌تر و روان‌تر انجام میشوند. ورودی‌ها و خروجی‌های هوا را میتوان تنظیم کرد تا بسته به مقاصد آزمایش‌ها از رطوبت اجتناب شود یا آنکه رطوبت از بین برود. این ورودی‌ها و خروجی‌ها برای تخلیه‌ی مواد آلی فرار، ترکیبات شیمیایی شامل کربن، و بخارها ضروری‌اند. عایق‌بندی سرعت انتقال حرارتی را کاهش میدهد و کارش بهینه‌سازی انرژی آون است.
آون معمولاً از فولاد ساخته میشود که در نتیجه‌اش نمیگذارد گرمای ساطع‌شده از آون به خارج برود. یک در قفل‌شونده با درزگیرهای مقاوم نیز در آنها تعبیه میشود تا کاربران بتوانند دسترسی راحتی به محفظه‌ی آون داشته باشند. تصور بالا همین مکانیسم آون را نشان میدهد.
کاربردهای اساسی آون آزمایشگاهی از این قرارند:
- خشک‌کردن: حذف رطوبت از نمونه و محفظه تا بیشترین حد ممکن
- حرارت‌دادن: گرم‌کردن یک ماده بدون حذف رطوبت از آن
- پروراندن: دگرگونی فیزیکی یا شیمیایی در نمونه از طریق فرایند گرمایی تدریجی
موارد استفاده آون
ویژگی های آون
از جمله کاربرد های آون در صنایع، می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- آزمایشگاه شوینده
- آزمایشگاه کاشی و سرامیک
- آزمایشگاه روغن
- آزمایشگاه آرایشی و بهداشتی
- آزمایشگاه پودر لباسشویی
- آزمایشگاه لبنیات
- آزمایشگاه گوشت و سوسیس و کالباس
- آزمایشگاه صنایع معدنی
- آزمایشگاه صنایع سلولزی، چوب و کاغذ
- آزمایشگاه ساختمان
- آزمایشگاه قیر و آسفالت
- آزمایشگاه کشاورزی
- آزمایشگاه آب، خاک و کود
- آزمایشگاه پلیمر
- آزمایشگاه نمک
- آزمایشگاه قند، شکر، عسل و شکلات
- آزمایشگاه داروسازی
- آزمایشگاه تحقیقاتی پژوهشی
- آزمایشگاه تشخیص طبی