دستگاه هات پلیت
دستگاه هات پلیت (Hot plate) یک دستگاه آزمایشگاهی است که برای گرم کردن نمونه‌ها، محلول‌ها و مواد به‌طور یکنواخت، بدون خطر ناشی از شعله باز، در دماهای دقیق استفاده می‌شود. این دستگاه یک سامانه‌ی گرمایشی مقاومتی است که انرژی الکتریکی را به انرژی حرارتی تبدیل می‌کند. المنت‌های گرمایشی تعبیه‌شده در زیر صفحه، دما را در محدوده‌ی300 درجه سانتیگراد افزایش می‌دهند. برخی مدل‌ها مجهز به تنظیم دیجیتال و تایمر، تنظیم شیب دمایی هستند. هات پلیت‌ها وسایلی قابل حمل هستند و از یک سطح گرمایشی مسطح تشکیل شده‌اند. برخلاف آنچه در برخی منابع بیان می‌شود، این دستگاه فاقد شعله یا مشعل گازی است و تنها با المنت‌های الکتریکی کار می‌کند. گرما از طریق هدایت حرارتی (Conduction) به سطح دستگاه و سپس به ظرف قرار گرفته روی آن منتقل می‌شود.
عملکرد و اجزای هات پلیت
-
صفحه گرمایش و اصول عملکرد
جزء اصلی صفحه گرمایش، سیم آلیاژی الکتریکی است که بر اساس اصل مقاومت الکتریکی کار می‌کند. عبور جریان از این سیم باعث تولید گرما شده و این گرما از طریق پوسته‌ی بیرونی هدایت می‌شود. برای ایمنی بیشتر، دستگاه دارای لایه‌ی عایق حرارتی است که از تماس مستقیم کاربر با اجزای گرم‌شده جلوگیری می‌کند.
-
ساختار و مواد به‌کاررفته
سطح خارجی هات پلیت معمولاً از فولاد ضدزنگ یا مواد مقاوم در برابر حرارت و خوردگی ساخته شده است. در زیرسطح گرمایشی، یک لایه‌ی عایق حرارتی از جنس تخته‌ی نرم میکا یا مواد مشابه قرار دارد که از اتلاف حرارت و آسیب به اجزای داخلی جلوگیری می‌کند.
کنترل ها و شاخص ها
نشانگر پاور: هنگامی که هات پلیت به درستی به برق ورودی متصل می شود، نشانگر برق به طور مداوم روشن می شود.
دستگیره کنترل گرما: برای خاموش کردن سیستم گرمایش باید دستگیره کنترل حرارت را کاملاً در خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخانید. با چرخاندن آن در جهت عقربه های ساعت می توان دمای گرمایش مورد نظر را تنظیم کرد.
نمایشگر دمای گرمایش: دمای تنظیم شده برای گرمایش را نمایش می دهد.
نشانگر بالای داغ: هنگامی که قسمت بالایی برای لمس کردن خیلی داغ است (گرمتر از 60 درجه سانتیگراد)، نشانگر روشن می شود.
اتصالات
ورودی سیم برق: سیم برق را به این کانکتور وصل کنید.
ورودی کنترل‌کننده دمای خارجی: کنترل‌کننده دمای خارجی اختیاری باید به این کانکتور وصل شود.
مراحل استفاده از هات پلیت
- اطمینان حاصل کنید که فضای کاری سازماندهی شده و بدون لکه است.
- هات پلیت را روی یک سطح صاف و صاف قرار دهید.
- مطمئن شوید که ابزار تمیز و بدون گرد و غبار است.
- سیم برق را به منبع تغذیه مورد نیاز وصل کنید.
- محلول مورد نظر را در ظرف پر کنید و روی پلیت بگذارید و صبر کنید تا گرم شود.
- هنگامی که دستگیره کنترل حرارت در جهت عقربه های ساعت چرخانده شود، چراغ حرارتی روشن می شود.
- برای تنظیم درجه حرارت مورد نظر، دکمه کنترل حرارت را بچرخانید.
- پس از اتمام، دستگاه را خاموش کنید. برق منبع را قطع کنید
- ابزار و محل کار را تمیز کنید.
انواع هات پلیت
هات پلیت ویفری و هات پلیت شیمیایی دو نوع هات پلیت هستند. هات پلیت ویفری دارای رویه های مسطح از آلومینیوم یا آلومینیوم آنودایز شده هستند، در حالی که هات پلیت شیمیایی دارای رویه های سرامیکی، لعابی یا آلومینیومی هستند. هم هات پلیت ویفری و هم تمام هات پلیت جدید ضد انفجار هستند. آنها قادر به گرم کردن بیش از 400 درجه سانتیگراد نیستند. هات پلیتهای شیمیایی می توانند دما را به هم بزنند و تنظیم کنند. یک پروب یعنی یک کنترل کننده دمای خارجی که در مایع کار گذاشته شده است، بازخوردی را برای تنظیم دما فراهم می کند.
سه نوع هات پلیت بسته به طرح وجود دارد.
هات پلیت استاندارد: این دستگاه دارای سیستم گرمایشی است. همزن وجود ندارد با این حال، به روال های کمتری برای نگهداری و کالیبراسیون مجدد نیاز دارد.
هات پلیت با همزن مغناطیسی: این هات پلیت دارای المنت گرمایشی و آهنربای الکتریکی تعبیه شده است. نوار مغناطیسی غوطه ور در محلول به لطف آهنربای الکتریکی در یک حرکت دایره ای با حداکثر سرعت 2500 دور در دقیقه حرکت می کند. باید بدانید که صفحه گرمایش و همزن مغناطیسی را نمی توان به طور همزمان استفاده کرد.
هات پلیت همزن: در این مدل، اجزای گرمایش و همزن در زیر سطح صاف بالای دستگاه قرار می گیرند. اگرچه معمولاً گران‌ترین است، اما به نمونه‌های با حجم بالا یا چسبناک حرارت همگن می‌دهد.
بسته به ماده ای که برای ایجاد سطح هات پلیت استفاده می شود، انواع مختلفی دارند که عبارتند از:
هات پلیت سرامیکی: می توانند دمای 350 درجه سانتی گراد را تحمل کنند. اگرچه قسمت های بالایی در برابر خوردگی مقاوم هستند، اما در برابر شوک حرارتی سیلندرهای فلزی حساس هستند. برای گرم کردن لیوان های شیشه ای باید از آنها استفاده کرد.
هات پلیت آلومینیومی: در مقایسه با سایر سطوح گرمایشی، رویه صفحات حرارتی آلومینیومی یکنواختی حرارتی بالاتری را ارائه می دهد و در شکستن سخت تر است. رویه های آزمایشگاهی با کارایی بالا می توانند از این سیستم استفاده کنند.
هات پلیت پلی پروپیلن: برخلاف صفحات سرامیکی و آلومینیومی، این صفحات نمی توانند به دمای بسیار بالایی برسند. با این حال، آنها دارای سطح بالایی از مقاومت اسید، حلال و شیمیایی هستند. این صفحات در آزمایش های علمی با مواد شیمیایی مرطوب مانند استونیتریل، متانول و اتانول استفاده می شوند.
هات پلیت فولادی ضد زنگ: هات پلیت ساخته شده از فولاد ضد زنگ در برابر خوردگی، اترها و اکثر الکل ها بسیار مقاوم هستند. آنها از شرایط آسپتیک پشتیبانی می کنند و برای اتاق های تمیز درجه ISO، محیط های cGMP و امکانات مطابق با USP مناسب هستند.
کاربرد ها
هات پلیت آزمایشگاهی برای گرم کردن نمونه ها برای بررسی های سیتولوژیکی، بافت شناسی و پاتولوژیک و همچنین برای گرم کردن ظروف شیشه ای یا محتویات آن به طور کلی استفاده می شود.
معمولاً در مکان‌هایی که اجاق گاز کامل آشپزخانه کاربردی یا مفید نیست، اغلب برای تهیه غذا از بشقاب‌های داغ استفاده می‌شود.
در معادن و صنایع وابسته، نمونه های شیمیایی خطرناک با استفاده از مواد مخصوص و پوشش های محافظ روی صفحات داغ گرم می شوند.
سازندگان لوازم الکترونیکی اغلب قطعات را با استفاده از صفحات داغ روی بردهای مدار لحیم و لحیم می کنند.
نکاتی هنگام استفاده باید رعایت کرد
- در صورت مشاهده جرقه، ساییدگی، فرسودگی یا شکستگی دوشاخه یا سیم، یا برداشتن پین اتصال به زمین، احتیاط کنید.
- هرگز مواد قابل اشتعال یا مواد قابل احتراق را در کنار هات پلیت قرار ندهید و برای مواد قابل اشتعال به مقدار کم از هات پلیت قدیمی استفاده کنید.
- ترموستات را از نظر خوردگی بررسی کنید، که همچنین می تواند منجر به جرقه شود.
- دستگاه ها را در حالی که در حال استفاده نیستند از برق بکشید.
- فقط از ظروف شیشه ای بوروسیلیکات استفاده کنید که می توانند در برابر گرما مقاومت کنند و قبل از گرم کردن آن را از نظر ترک بررسی کنید.
- هرگز شیشه ها، شیشه های نرم یا فلاسک های شیشه ای را مستقیماً روی یک صفحه داغ قرار ندهید.
- اطمینان حاصل کنید که سطح بشقاب بزرگتر از چیزی است که در حال گرم شدن است.
- هرگز از هات پلیت برای گرم کردن فویل یا تابه های فلزی استفاده نکنید. جرقه و آسیب سطحی هر دو از اثرات احتمالی هستند.
ویژگی هات پلیت
هات پلیت نسبتا مقرون به صرفه هستند.
هات پلیت به راحتی قابل حمل هستند.
آنها چندین فرآیند حیاتی آزمایشگاهی را فعال می کنند.
استفاده از آنها بسیار ساده است.
از آنجایی که از هیچ قطعه مکانیکی متحرکی استفاده نمی کنند، همزن های هات پلیت کمتر مستعد سایش و پارگی هستند.
همزن های مکانیکی با همزن های هات پلیت جایگزین می شوند زیرا به کار کمتری نیاز دارند، بی صداتر هستند و به طور قابل توجهی موثرتر هستند.
نتیجه گیری
هات پلیت یک ابزار آزمایشگاهی کارآمد، ایمن و قابل حمل برای گرم کردن یکنواخت نمونه‌ها بدون نیاز به شعله باز است. این دستگاه با استفاده از المنت‌های الکتریکی و سطحی مقاوم، دمایی تا 400 درجه سانتیگراد را فراهم می‌کند. مدل‌های مختلف آن، از جمله هات پلیت با همزن مغناطیسی، برای کاربردهای تخصصی‌تر طراحی شده‌اند. انواع سطح از جمله سرامیکی، آلومینیومی یا فولادی، عملکرد خاصی را در برابر حرارت و مواد شیمیایی تضمین می‌کنند. در نهایت، استفاده صحیح و ایمن از هات پلیت، دقت و راندمان آزمایش‌های علمی را به‌طور محسوسی افزایش می‌دهد.