آون یا فور آزمایشگاهی یکی از تجهیزات آزمایشگاه است که برای خشک و استریل کردن لوازم و ظروف آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرد که در ادامه این مطلب از وب سایت بایرمن با جزئیات بیشتری به معرفی فور یا آون آزمایشگاهی و تفاوت فور آزمایشگاهی (آون آزمایشگاهی) با انکوباتور می‌پردازیم. عوامل زیادی نظیر رطوبت، گرد و غبار، باکتری‌ها، ویروس‌ها و انواع گوناگون میکرو ارگانیزم‌ها تاثیر بسزایی بر نتایج نهایی آزمایشات دارند. از این رو مهم است طی انجام فرآیندهایی چنین عواملی به طور 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. دستگاه آون این کار را به خوبی انجام می‌دهد. تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید تا بیشتر با انواع آون یا فور آشنا شوید.
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 آون حرارتی عموما بین دمای اتاق تا 300 درجه سانتیگراد می‌باشد. البته برخی از انواع فور تا دمای 600 درجه سانتیگراد نیز کارایی دارند.
فور یا آون برای افزایش دما مجهز به یک المنت گرمایشی می‌باشد که درون یک محفظه خارجی قرار دارد و با نمونه درون محفظه، تماس ندارد. این امر موجب می‌شود پرتوهای گرمایشی با نمونه برخورد نداشته باشند و گرمای ایجاد 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 آزمایشگاه انتقال گرمای همرفتی به دو روش زیر انجام می‌شود:
همرفت جاذبه
همرفت جاذبه به صورت طبیعی و از طریق نیروی جاذبه انجام می‌شود. در این مدل ابتدا هوای سرد و هوای گرم جابجا می‌شود و به سمت المنت گرمایشی جریان می‌یابد. این عمل تا گرم شدن کل محفظه ادامه می‌یابد. این نوع همرفت دارای نواقصی همچون موارد زیر می‌باشد:
- توزیع ضعیف حرارت
- اتلاف انرژی
- مدت زمان طولانی برای گرم شدن محفظه
از این رو نوع همرفت مکانیکی با استقبال بیشتری روبه‌رو است.
همرفت مکانیکی در آون حرارتی
آون حرارتی مکانیکی به دلیل داشتن سوپاپ و دمنده درون محفظه خود با سرعت بیشتر و به صورت یکنواخت گرم می‌شود. در این فور یا آون آزمایشگاهی امکان تنظیم میزان هوای ورودی و خروجی برای حفظ و کاهش رطوبت امکان‌پذیر می‌باشد.
اجرای تشکیل دهنده فور یا آون آزمایشگاهی
هر دستگاه و وسیله الکتریکی مجموعه‌ای از تجهیزات است که در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و فعالیتی را انجام می‌دهند. در ادامه به معرفی اجزای تشکیل دهنده فور یا آون آزمایشگاهی می‌پردازیم:
محفظه درونی
این محفظه، فضایی برای قرار گیری وسایل درون آن جهت استریلیزه می‌باشد. جنس این محفظه از استیل ضد زنگ است 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 یا فور آزمایشگاهی 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 باتوجه به نوع دستگاه، مدل و توان الکتریکی آن یک یا دو المنت قرار دارد. المنت‌های آون از نوع فنری هستند و درون پوششی از جنس سرامیک نسوز قرار گرفته‌ا‌ند. به این ترتیب از انتقال جریان الکتریکی به محفظه و اتصال آن جلوگیری می‌کند.
عایق‌های حرارتی آون حرارتی
از عایق‌های حرارتی جهت جلوگیری از هدر رفت انرژی حرارتی و سرد شدن سریع محفظه جلوگیری می‌کند. به علاوه مانع گرمی بیش از حد محفظه درونی می‌شود. این عایق در محیط بیرون قرار می‌گیرد و از جنس پشم شیشه است.
سیستم کنترل و نمایش دمای درون محفظه
با توجه به مدل دستگاه آون یا فور، سیستم کنترل و نمایش دمای درون محفظه به صورت کاملا مجزا و یا در یک سیستم یکپارچه قرار می‌گیرد. سیستم نمایش دمای محفظه درونی به مدل دستگاه می‌تواند یک دماسنج عقربه‌ای، دماسنج جیوه‌ای و یا یک برد الکتریکی همراه با حسگر حرارتی و نمایشگر دیجیتالی باشد.
سیستم کنترل کننده دما نیز با توجه به مدل دستگاه آون می‌تواند به صورت ترموکوپل‌های جیوه‌ای، فلزی یا سیستم میکروپروسسوری مجهز به حسگرهای دقیق باشد.
سیستم‌های حفاظتی از اجزای دستگاه آون
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 در نظر 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 فور آزمایشگاه
آون‌ها به صورت عمده برای موارد زیر کاربرد دارند:
- 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.
تفاوت فور آزمایشگاهی (آون آزمایشگاهی) با انکوباتور در چیست؟
انکوباتورها دارای سه نوع معمولی و یخچالی و co2 هستند. معمولا انکوباتور معمولی که دارای 37 درجه سانتیگراد است با آون اشتباه گرفته می‌شود. دامنه کاربری انکوباتور یخچالدار بالاتر است و می‌توان دمای محیط آن را از صفر تا 70 درجه سانتی گراد تنظیم کرد. اما در انکوباتور معمولی دما از 37 تا 70 درجه قابل کنترل است. به همین دلیل از این دستگاه برای کشت و رشد دادن نمونه‌های زنده استفاده می‌شود. این نوع انکوباتور از دقت بالایی برخوردار است و معمولا از آن در آزمایشگاه‌های تشخیص طبی استفاده می‌شود.
در واقع انکوباتورها دارای تنوع بالایی هستند و بر اساس معیارهایی مثل گردش هوا و رنج دمایی و رطوبت و نور و co2 تقسیم بندی می‌شوند. اما دستگاه آون با حرارت غیر مستقیم خشک است که به منظور خشک کردن تجهیزات استفاده می‌شود و به آون خشک کن آزمایشگاهی معروف است. این دستگاه دارای رنج دمایی بالایی است که سبب شده از آن در آزمایشگاه‌های مختلف استفاده شود. این دستگاه دارای تنوع زیادی نیست و تنها بر اساس گردش هوا تقسیم بندی می‌شود.
تفاوت آون خشک کن آزمایشگاهی با انکوباتور از نظر رنج حرارتی
حداکثر دمایی که دستگاه انکوباتور دارد 70 تا 100 است. در صورتی که دمای آون به 300 درجه سانتی گراد هم می‌رسد.
تفاوت فور آزمایشگاه با انکوباتور از نظر ساختاری
فور آزمایشگاه و انکوباتور از نظر ظاهری شبیه هم هستند اما از نظر ساختاری متفاوت می‌باشند. در واقع قدرت المنت آون آزمایشگاهی بسیار قوی‌تر از انکوباتور است و به همین نسبت مصرف برق آن نیز بیشتر از انکوباتور است. المنت قطعه‌ای است که سبب گرمی دستگاه می‌شود و هرچه این سیستم از گرمای بیشتری برخوردار باشد دستگاه سریعتر و بیشتر گرم می‌شود و به طبع از دقت دمایی کمتری برخوردار است. مهم‌ترین تفاوت این دو دستگاه از نظر ساختاری، دقت دمایی است. دقت دمایی انکوباتورها یک درجه سانتی گراد و آون‌ها 5 درجه است. در واقع انکوباتورها به دلیل کار کردن در رنج دمایی محدودتر دارای دقت دمایی بالاتری هستند. اما رنج دمایی فور آزمایشگاه بسیار وسیع‌تر است. از این رو از دقت دمایی کمتری نسبت به انکوباتورها برخوردار هستند.
تفاوت آون آزمایشگاهی با انکوباتور از نظر ظاهری
آون آزمایشگاهی با انکوباتور از نظر ظاهری تفاوت آنچنانی ندارند. اما وجود درب شیشه‌ای در انکوباتور را می‌توان تفاوت ظاهری آنها دانست. انکوباتور دارای یک درب یا پنجره شیشه‌ای است که به کمک آن می‌توان درون دستگاه را مشاهده کرد. اما آون این ویژگی را ندارد و دارای دربی فلزی است. وجود تایمر در فور یا آون ضروری است اما انکوباتور این قابلیت را ندارد. انکوباتور می‌تواند دما و رطوبت را برای رشد و کشت نمونه‌ها، حفظ و نگهداری کند. این دستگاه دارای یک محفظه ایزوله است که می‌تواند از ورود و خروج دما و گاز از محیط بیرون جلوگیری کند. همچنین انکوباتورهای آزمایشگاهی دارای یک هیتر هستند که می‌تواند آن را تنظیم کند. این هیترها را می‌توان با استفاذه از المنت به دمای 100 درجه سانتی گراد رساند.
