一、熱臺(tái)型,采用電阻絲作為加熱源,金屬臺(tái)板封閉,通過熱傳導(dǎo)方式加熱,這類在市場上非常多,一般適合于燒杯、三角瓶等平底型容器,使用溫度范圍較寬,一般可達(dá)300度左右,熱臺(tái)底部附一磁力攪拌裝置,控溫傳感器置于容器內(nèi)測量溶液溫度,基于熱傳導(dǎo)的梯度傳熱特性,溶液溫度到達(dá)恒溫點(diǎn)時(shí),熱臺(tái)溫度要遠(yuǎn)高于恒溫點(diǎn),熱量將導(dǎo)致溶液溫度繼續(xù)升高,溫沖較大,恒溫精度一般在+2度左右;也有不少用戶采用這種熱臺(tái)上面放置容器,容器內(nèi)放置水或者導(dǎo)熱油,用于燒瓶等園底容器加熱使用,水浴時(shí)恒溫精度會(huì)有所提高,但使用溫度只能用于低于100度的實(shí)驗(yàn)中;油浴時(shí),測溫傳感器放于油浴中或溶液中都會(huì)有較大的溫度偏差和溫度波動(dòng),主要原因在于導(dǎo)熱油溫度均勻性較差以及導(dǎo)熱率較低,另一方面,當(dāng)使用溫度高于200度時(shí),導(dǎo)熱油會(huì)冒煙,更高的溫度可能會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)熱油聚合失效;還有一種采用輔金屬套置于熱臺(tái)上加熱的使用方式,因?yàn)槎嗔艘粚觽鳠峤橘|(zhì),熱傳導(dǎo)效果會(huì)更差,控溫效果也不理想。
二、電熱套型,采用電阻絲包裹石棉纖維編織成與燒瓶形狀吻合的加熱套作為熱源,熱傳導(dǎo)方式加熱,使用溫度較高,一般可達(dá)400度,因?yàn)樾螤罟潭ǎ@類只能適合單一規(guī)格燒瓶使用,電熱套底部附一磁力攪拌裝置,控溫傳感器一般置于燒瓶內(nèi)測溫,同樣,由于熱傳導(dǎo)的梯度傳熱特性,溶液溫沖較大,控溫精度一般+2度左右。也有用戶將傳感器置于熱套內(nèi)測溫,因?yàn)闆]有均勻的測溫點(diǎn),實(shí)際溶液控溫精度很差;這類儀器還有一個(gè)缺點(diǎn)是防護(hù)性能較差,一旦意外撒落液體于加熱套內(nèi),很可能導(dǎo)致易燃溶液著火或者加熱絲燒斷。
三、水浴型,采用電熱管作為熱源,內(nèi)置于一容器內(nèi),容器內(nèi)加水,以水作為傳熱介質(zhì),附一磁力攪拌裝置,能夠達(dá)到較好的控溫效果,控溫一般可以達(dá)到+1度以內(nèi),這類只能適合溫度要求低于100度的實(shí)驗(yàn),另一方面,當(dāng)使用溫度高于80度左右時(shí),水會(huì)蒸發(fā)較快,需要及時(shí)補(bǔ)充。
四、油浴型,采用電熱管作為熱源,內(nèi)置于一容器內(nèi),容器內(nèi)加導(dǎo)熱油,以油作為傳熱介質(zhì),反應(yīng)容器燒瓶置于油浴中,附一磁力攪拌裝置,傳感器置于油浴或溶液中測溫,這類儀器使用范圍較水浴溫度范圍提高不少,一般適用于200度以下實(shí)驗(yàn),但由于導(dǎo)熱油傳熱較差的原因,控溫精度一般在+(2---5)度,導(dǎo)熱油使用溫度高于200度會(huì)冒煙,高溫可用于250度左右,更高溫度可能會(huì)使導(dǎo)熱油聚合,無法使用,另一方面,這種結(jié)構(gòu)的儀器一般采用加熱管內(nèi)置油鍋內(nèi),使用中千萬不能讓加熱管露出液面,輕者加熱管損壞,重者高溫加熱管可能會(huì)引燃導(dǎo)熱油,引起失火事故,相關(guān)實(shí)驗(yàn)室著火事故大多由此引起。
五、金屬加熱套型,采用電熱管作為熱源,將金屬電熱管內(nèi)嵌于金屬套中,金屬套一般做成跟反應(yīng)容器相吻合的形狀,跟電熱套型類似,適合固定形狀的容器,一臺(tái)儀器只能使用一種容器,由于金屬套導(dǎo)熱率高傳熱均勻適合內(nèi)置傳感器控溫,同時(shí)也可防護(hù)漏液損壞,這類儀器使用性能優(yōu)于普通電熱套型,也優(yōu)于熱臺(tái)型輔助金屬套加熱方式,使用溫度一般可達(dá)到300度左右,恒溫精度一般+1度左右;缺點(diǎn)是金屬套與燒瓶的吻合度難以統(tǒng)一,不同廠家的燒瓶尺寸不一致,造成使用過程中有的燒瓶無法放入,有的燒瓶放入間隙較大,傳熱效果較差,只能選用與廠家熱套相吻合的燒瓶使用。
六、紅外線加熱型,采用紅外線作為熱源,一般有兩類,一種采用平板微晶玻璃隔離,適合平底容器,另一種采用凹面型微晶玻璃套隔離,適合燒瓶類球底容器;由于是輻射傳熱方式,不需要緊密接觸,不受容器容量規(guī)格限制,另外,紅外線發(fā)熱有很強(qiáng)的即時(shí)性,通電瞬間即可達(dá)到很高的溫度,熱量通過輻射方式及時(shí)傳遞到反應(yīng)容器,避免了傳導(dǎo)熱的滯后性,附一磁力攪拌裝置,傳感器放置于反應(yīng)容器內(nèi),控溫精度很高,一般可達(dá)+(0.2---0.5)度,使用溫度可達(dá)350度左右,另一方面,基于微晶玻璃的耐腐蝕性能,可以防護(hù)大部分灑落藥品的腐蝕,缺點(diǎn)是小容量反應(yīng)容器使用時(shí),傳感器插入反應(yīng)容器不太方便,還有一些光敏性反應(yīng)不適合,紅外線可能會(huì)干擾反應(yīng);但總體而言,這類儀器使用性能相較其他幾種有明顯的優(yōu)勢,尤其是對(duì)于凹面加熱套型,一機(jī)適合多種規(guī)格燒瓶,控溫精度高,加熱均勻,升溫迅速,安全防腐。
七、液態(tài)金屬浴型,采用電熱管作為熱源,內(nèi)嵌于金屬容器內(nèi),容器內(nèi)加入低熔點(diǎn)金屬作為介質(zhì),適合較小容量的園底燒瓶或試管使用,低熔點(diǎn)金屬熔點(diǎn)70度,適合70度以上加熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn),金屬具有良好的導(dǎo)熱特性,導(dǎo)熱率是導(dǎo)熱油的五倍,液態(tài)金屬與反應(yīng)容器接觸緊密,傳熱性能良好,液態(tài)金屬還有一定的磁性,配合磁力攪拌裝置更利于傳熱,控溫精度可達(dá)+1度;配合內(nèi)置傳感器的金屬加熱套,可以避免小容量反應(yīng)容器插入傳感器帶來的不便,使用溫度一般可達(dá)350度左右;液態(tài)金屬沸點(diǎn)800度左右,不存在揮發(fā)的問題,但會(huì)有緩慢氧化損耗,由于液態(tài)金屬比重較大,浮力會(huì)較大,不適合較大容量反應(yīng)容器使用,對(duì)于250ml以下燒瓶而言使用性能以及安全性大大優(yōu)于油浴。
綜上所述,各種類型的恒溫磁力攪拌器各有優(yōu)缺點(diǎn),近年來,隨著一些生產(chǎn)廠家不斷地創(chuàng)新改進(jìn),性能優(yōu)異的新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)將會(huì)變得越來越安全、便捷。