عوامل زیادی نظیر رطوبت، گرد و غبار، باکتری‌ها، ویروس‌ها و انواع گوناگون میکروارگانیزم‌ها تاثیر بسزایی بر نتایج نهایی آزمایشات دارند، از این رو مهم است طی انجام فرآیندهایی چنین عواملی بطور کامل حذف شوند. فرآیند از بین بردن این عوامل با استفاده از مواد ضدعفونی کننده، میکروب‌کش و حرارت بالا انجام می‌شود و لوازم آزمایشگاهی استریل می‌گردند. آون یا فور آزمایشگاهی یکی از تجهیزاتی است که برای خشک و استریل کردن لوازم و ظروف آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرد که در ادامه با جزئیات بیشتری به معرفی این دستگاه می‌پردازیم.
آون یا فور آزمایشگاهی چیست؟
آون یا فور وسیله‌ای است که جهت انتقال فشار حرارتی کاربرد دارد و محتوای درون محفظه خود را مطابق با قواعد همرفت گرم می‌کند. محدوده حرارتی این دستگاه عموما بین دمای اتاق تا 300 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. البته برخی از انواع فور تا دمای 600 درجه سانتی‌گراد نیز کارایی دارند.
این دستگاه برای بالا بردن دما مجهز به یک المنت گرمایشی می‌باشد که درون یک محفظه خارجی تعبیه شده است و با نمونه درون محفظه تماس ندارد. این امر موجب می‌شود پرتوهای گرمایشی با نمونه برخورد نداشته باشند و گرمای ساطع شده از دیواره های آون یا فور آزمایشگاهی برای گرم و خشک کردن نمونه کافی می‌باشد.
روش‌های انتقال گرمای همرفتی در آون یا فور آزمایشگاهی
در آون یا فور آزمایشگاهی انتقال گرمای همرفتی به دو روش انجام می‌شود:
- همرفت جاذبه
- همرفت مکانیکی
همرفت جاذبه
همرفت جاذبه به صورت طبیعی و از طریق نیروی جاذبه انجام می‌شود. در این مدل ابتدا هوای سرد و هوای گرم جابجا می‌شوند و به سمت المنت گرمایشی جریان می‌یابند و این عمل تا گرم شدن کل محفظه ادامه می‌یابد. این نوع همرفت دارای نواقصی همچون
- توزیع ضعیف حرارت
- اتلاف انرژی
- مدت زمان طولانی برای گرم شدن محفظه
می‌باشد از این رو نوع همرفت مکانیکی با استقبال بیشتری روبه‌رو است.
همرفت مکانیکی
آون‌های مکانیکی به دلیل داشتن سوپاپ و دمنده درون محفظه خود با سرعت بیشتر و به صورت یکنواخت گرم می‌شوند. در این فور امکان تنظیم میزان هوای ورودی و خروجی برای حفظ و کاهش رطوبت مکان‌پذیر می‌باشد.
اجرای تشکیل دهنده آون یا فور آزمایشگاهی
هر دستگاه و وسیله الکتریکی مجموعه‌ای از تجهیزات است که در کنار یکدیگر قرار گرفته و فعالیتی را انجام می‌دهند. در ادامه به معرفی اجزای تشکیل دهنده آون آزمایشگاه می‌پردازیم:
محفظه درونی :
این محفظه، فضایی برای قرار گرفتن وسایل درون آن جهت استریل شدن می‌باشد. جنس این محفظه از استیل ضد زنگ بوده و در برابر گرما مقاومت بالایی دارد. حسگر دما و ترموکوپل نیز در این محفظه قرار می‌گیرد.
المنت‌های گرم کننده:
این اجزا گرمای لازم برای آون را فراهم می‌کنند و در نزدیکی جداره بیرون فور قرار دارند به این ترتیب دمای دستگاه را به میزان لازم بالا می‌برد. درون هر فور بسته به نوع دستگاه، مدل و توان الکتریکی آن یک یا دو المنت تعبیه شده است.
المنت‌های تعبیه شده در آون یا فور آزمایشگاهی از نوع فنری بوده و درون پوششی از جنس سرامیک نسوز قرار گرفته است. به این ترتیب از انتقال جریان الکتریکی به محفظه و اتصال آن جلوگیری می‌کند.
عایق‌های حرارتی:
از عایق‌های حرارتی جهت جلوگیری از هدر رفتن انرژی حرارتی و سرد شدن سریع محفظه جلوگیری می‌کند به علاوه مانع گرم شدن بیش از حد محفظه درونی می‌شود. این عایق در محیط بیرون قرار گرفته و از جنس پشم شیشه ساخته شده است.
سیستم کنترل و نمایس دمای درون محفظه:
با توجه به مدل آون یا فور آزمایشگاهی، سیستم کنترل و نمایش دمای درون محفظه به صورت کاملا مجزا ویا در یک سیستم یکپارچه قرار می‌گیرد. سیستم نمایش دمای محفظه درونی بسته به مدل دستگاه می‌تواند یک دماسنج عقربه‌ای، دماسنج جیوه‌ای و یا یک برد الکتریکی همراه با حسگر حرارتی و نمایشگر دیجیتالی می‌باشد.
سیستم کنترل کننده دما نیز با توجه به مدل آون یا فور آزمایشگاهی می‌تواند به صورت ترموکوپل‌های جیوه‌ای، فلزی یا سیستم میکروپروسسوری مجهز به حسگرهای دقیق باشد.
سیستم‌های حفاظتی:
سیستم حرارتی اون یا فور آزمایشگاه بسته به مدل دستگاه به صورت الکتریکی و حرارتی می‌باشد و وظیفه حفاظت کاربران، دستگاه و محتویات درون آن درنظر گرفته شده است. برخی از سیستم‌های حفاظتی تعبیه شده در این دستگاه عباتند از:
- فیوزهای الکتریکی برای قطع جریان در موارد اورژانسی
- سیستم قطع جریان هنگام افزایش بیش از حد دما
کاربرد آون یا فور آزمایشگاهی
آون‌ها به صورت عمده برای مواردی نظیر:
- خشک کردن، برای حذف رطوبت نمونه در بهینه‌ترین حالت ممکن
- پختن، برای انتقال گرما به نمونه بدون از بین رفتن رطوبت آن
- درمان کردن، زمانی که نمونه در فرآیند خشک کردن و پختن آسیب ببیند، نمونه دچار تغییر فیزیکی یا شیمایی می‌شود.
کاربرد دارند.