تجهیزات و کاربردهای آن

کوره آزمایشگاهی چیست؟

مقدمه

برای سنتز یک ماده شیمیایی، خارج نمودن آب موجود در ساختار یک ماده و یا سوزاندن یک ماده می‌­توان از کوره استفاده کرد. در آزمایشگاه­‌های شیمی برای کلسینه نمودن مواد سنتزی، شکستن پیوند­های شیمیایی یا ذوب مواد از کوره‌­ها استفاده می­‌کنند. اصولا باید کوره‌­ها قابلیت تنظیم برای افزایش دما وکاهش دما باشند. بسته به نوع و مدل هر کوره میزان دمای تولیدی تا ۱۱۰۰ و حتی ۱۴۰۰ درجه سانتی­‌گراد می­‌تواند باشد. البته کوره­‌هایی نیز وجود دارند که قابلیت تولید دمای بالاتری­ را نیز دارند. کاربر همواره بسته به نیاز خود به انتخاب کوره می­‌پردازد. به منظور مطالعات آزمایشگاهی بکارگیری کوره‌های دارای این محدوده دمایی ذکر شده مناسب است.

کوره‌ها بسته به منبع تامین انرژیشان به دو دسته کوره‌های گازی و الکتریکی تقسیم‌بندی می‌شوند. امروزه بیشتر کوره‌­های آزمایشگاهی الکتریکی هستند و کسی از کوره­‌های گازی استفاده نمی­‌کند یکی از مزایای اصلی کوره‌های الکتریکی نسبت به کوره­‌های گازی حفظ درجه حرارت در بازه زمانی طولانی­‌تر و ایمنی بیشتر است.

 

کوره الکتریکی

کوره الکتریکی (شکل ۱) از اجزای زیر تشکیل شده است:

–  محفظه‌ای کاملا عایق شده با آجر نسوز ُسیمان نسوز و پنبه نسوز

– المنت­‌های قوی در محفظه می‌تواند دمایی تا حدود ۱۴۰۰ درجه سانتی­‌گراد را ایجاد کند

–  ترموستات و ترمومتر دیجیتال

– تایمر دیجیتال جهت دادن برنامه دمایی

– بدنه خارجی از ورق روغنی با پوشش رنگ الکترواستاتیک

– خروجی برای خروج بخار هوا و گازهای تولید شده حین حرارت دهی

 

برای انتخاب کوره مناسب باید به پارامترهای محدوده دمایی، سایز کوره (با توجه به نوع استفاده کوره توسط کاربر قابل انتخاب است)، نوع ترموکوپل، آنالوگ و دیجیتال بودن کوره دقت نمایید. با توجه به این که آخرین مرحله سنتز بیشتر نمونه­‌های شیمیایی استفاده از کوره است، بهتر است نمونه را در آون یا محیط هوا خشک نمایید و سپس از کوره استفاده کنید، بعضی از نمونه­‌ها ممکن است به تغییرات ناگهانی دما حساس باشند بنابراین کاربرانی که با این نوع مواد شیمیایی کار می­‌کنند باید از کوره­‌های قابل تنظیم دما استفاده نمایند، نحوه کار این نوع از کوره‌­ها به گونه­‌ای است کاربر می­‌تواند نحوه افزایش دما، کاهش دما، دمای ثابت و مدت زمان هر کدام از این مراحل را تعیین نماید به عنوان مثال یک ماده باید به مدت ۱۲ ساعت در دمای ۶۰۰ درجه سانتی­‌گراد قرار گیرد و به تغییرات ناگهانی دما حساس است کاربر می­‌تواند کوره را به صورت زیر تنظیم نماید:

  1. افزایش دما از دمای محیط به دمای ۶۰۰ درجه سانتی­‌گراد با افزایش ۲ درجه سانتی‌گراد در هر دقیقه
  2. رسیدن کوره به دمای ۶۰۰ درجه سانتی­‌گراد و ثابت ماندن این دما به مدت ۱۲ ساعت
  3. کاهش دما از دمای ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد به دمای محیط با کاهش ۵ درجه سانتی­‌گراد در هر دقیقه

 

                                           شکل ۱- کوره الکتریکی

 

کاربردهای کوره الکتریکی

کوره‌­های الکتریکی بیش­تر در موسسات آموزشی و تحقیقاتی برای سنتز مواد شیمیایی یا ذوب مقدار اندکی از فلزات به کار می­‌روند.

در کارگاه­‌های سفال سازی، سرامیک سازی و شیشه­‌گری مورد استفاده قرار می­‌گیرند.

در صنعت نیز کوره کاربردهای مختلفی دارد به عنوان مثال از کوره‌­ها برای پیش گرمایش مواد اولیه ورودی به برج‌های تقطیر استفاده­ می­‌کنند که این نوع کوره‌­ها برای تولید حرارت بیش­تر از گاز استفاده می­‌کنند اما برای صنعت ذوب از کوره‌­های القایی (شکل ۲) استفاده می­‌کنند که دارای راندمان بالاتر، سرعت شروع به کار بالاتر، دارا بودن بخش کنترل کامل الکترونیکی، اپراتوری بسیار ساده و عدم تولید آلودگی به دلیل عدم وجود گاز و شعله اکسید کننده است.

 

                  شکل ۲- کوره القایی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.