Water bath là gì? Những lưu ý khi sử dụng và bảo quản

Water bath (bể điều nhiệt) là thiết bị được sử dụng với mục đích ổn định nhiệt độ cho các mẫu thí nghiệm. Trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu mỹ phẩm, dược phẩm, thực phẩm, trường học,…bể điều nhiệt water bath là một thiết bị quan trọng. Vậy water bath là gì? Cấu tạo, phân loại, nguyên lý hoạt động của water bath ra sao? Các bạn hãy cùng LabVIETCHEM đi tìm câu trả lời ngay nhé.

Water bath là gì?

Water bath hay còn gọi là bể điều nhiệt, là một thiết bị dùng để tạo môi trường nước có nhiệt độ ổn định, không thay đổi trong một thời gian dài, tùy vào yêu cầu người dùng, đặc biệt với các trường hợp làm ấm hóa chất dễ cháy thì bể điều nhiệt là lựa chọn tối ưu.

Water bath là gì

Cấu tạo chính của Water bath

- Water bath được làm từ vật liệu là kim loại cách điện, thép không gỉ hoặc thủy tinh chịu nhiệt. Mỗi bể có thể được thiết kế có nắp hoặc không có nắp cách điện đi kèm.

- Một thiết bị điện có tác dụng làm nóng nước trong bể.

- Cánh quạt/ máy khuấy: Duy trì sự tuần hoàn nước trong bể, đảm bảo nhiệt độ đồng đều trong suốt quá trình điều nhiệt.

- Nhiệt kế: Được tích hợp sẵn trong bể (built-in) hoặc đặt cách rời bể có chức năng kiểm soát nhiệt độ.

- Bộ ổn nhiệt: Duy trì nhiệt độ nước trong bể ở mức độ liên tục.

Cấu tạo chính của Water bath

Các bộ phận điều khiển cơ bản của Water bath

1. Bộ điều khiển kiểm soát nhiệt độ

Tất cả các Water bath đều có một bộ điều khiển để cài đặt nhiệt độ. Bộ phận này có thể hiển thị dưới dạng kỹ thuật số hoặc đồng hồ số. Thông thường, các nhà sản xuất sẽ thiết kế thêm một đèn báo liên kết với bộ điều khiển này. Đèn sáng tức là bể đang gia nhiệt còn đèn hoạt động theo chu kỳ mở và tắt thì có nghĩa là bể đã tăng nhiệt đến mức cài đặt và đang duy trì mức nhiệt độ đó.

2. Bộ điều khiển an toàn

Bộ điều khiển an toàn là bộ phận quan trọng thứ 2 và có trong thiết kế của hầu hết các Water bath. Nó thường được đặt ngay trên bộ điều khiển nhiệt độ và chỉ có một đèn báo hiệu duy nhất liên kết với bộ phận này. Bộ điều khiển an toàn được cài đặt mức nhiệt độ tối đa mà Water bath đạt được.

Nếu nhiệt độ nước trong bể đạt đến mức nhiệt mà bộ điều khiển an toàn được thiết lập trước đó thì đèn tín hiệu sẽ sáng lên và ngăn không cho nước nóng quá mức cài đặt an toàn dù nhiệt độ được thiết lập có cao hơn.

3. Bộ phận lắc

Trong Water bath có một bộ phận điều khiển việc lắc. Cơ chế lắc có thể được bật hoặc tắt với tốc độ lắc được thiết lập theo ý người sử dụng.

Các bộ phận điều khiển cơ bản của Water bath

Nguyên lý làm việc của Water bath

Water bath làm việc theo nguyên lý cảm biến nhiệt độ của nước. Cảm biến nhiệt độ nước của Cu50 chuyển sang giá trị điện trở rồi khuếch đại và so sánh với bộ khuếch đại tích hợp, sau đó xuất tín hiệu điều khiển để điều khiển hiệu quả công suất sưởi trung bình của ống nhiệt điện và duy trì nhiệt độ nước ở mức không đổi. Đối với những công việc yêu cầu cân bằng nhiệt độ cao mà không vượt quá 100 ℃ thì Water bath chính là một lựa chọn thích hợp.

Nguyên lý làm việc của Water bath

Các loại Water bath trong phòng thí nghiệm

1. Water bath tuần hoàn

Đây là loại bể phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu sự đồng nhất cao về nhiệt độ, ví dụ như thí nghiệm enzyme và huyết thanh. Nhờ cánh quạt/máy khuấy mà nước trong bể luôn được lưu thông tuần hoàn, đảm bảo nhiệt độ tại mọi vị trí là đồng đều.

Water bath tuần hoàn

2. Water bath không tuần hoàn

Nước trong Water bath không tuần hoàn không được làm nóng đều nên nó ít có sự chính xác về sự kiểm soát nhiệt độ. Tuy nhiên, nhiều nhà cung cấp cũng thiết kế thêm máy khuấy để tạo ra sự truyền nhiệt đồng đều hơn.

3. Water bath lắc

Bể điều nhiệt có thêm bộ phận điều khiển lắc để kiểm kiểm vận tốc lắc và sự di chuyển của chất lỏng xung quanh. Bạn có thể bật hoặc tắt tính năng này. Trong các thí nghiệm vi sinh, việc lắc liên tục sẽ giúp cho quá trình nuôi cấy tế bào chất lỏng diễn ra thuận lợi hơn vì có sự trao đổi không khí.

Hướng dẫn vận hành bể điều nhiệt Water bath

Bước 1: Đổ đầy nước sạch vào Water bath đến một mức mong muốn rồi bật máy lên.

Bước 2: Cài đặt mức nhiệt độ thích hợp tại bộ điều khiển nhiệt để cho nước trong bể nóng tới mức nhiệt đó.

Bước 3: Kiểm tra nhiệt độ nước từ nhiệt kế.

Một số lưu ý trong quá trình sử dụng và bảo quản bể điều nhiệt

- Vị trí lắp đặt bể điều nhiệt phải đảm bảo vững chắc và an toàn.

- Thường xuyên vệ sinh, làm sạch Water bath từ bên trong và phải thay nước hàng ngày.

- Bể điều nhiệt có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng khi chúng làm việc với các chất dễ cháy, ví dụ như là dầu. Do đó, người sử dụng cần phải chú ý thực hiện các biện pháp phòng ngừa an toàn.

- Tiến hành bảo dưỡng định kỳ để ngăn chặn sự đóng cặn của muối có trong nước thô lên đầu dò nhiệt, khuấy và nhiệt kế, đồng thời ngăn chặn sự phát triển của nấm và vi khuẩn.

- Khi không sử dụng cần đóng nắp bể để ngăn chặn sự bay hơi của nước.

- Kiểm tra định kỳ và kiểm tra lại nhiệt độ của nước bằng nhiệt kế ở trên bể và nhiệt kế khác ở bên ngoài. Nhiệt kế nên được đặt trong bể, cách xa các bộ phận gia nhiệt và thành bể.

 Một số lưu ý trong quá trình sử dụng và bảo quản bể điều nhiệt