El horno de vacío proporciona capacidades de secado eficientes para garantizar la integridad de materiales sensibles. Ya sea usted un investigador experimentado o un principiante, comprender los factores clave a considerar le guiará a la hora de tomar una decisión informada.
Los hornos de vacío son uno de los instrumentos imprescindibles en el laboratorio, con una variedad de usos, que incluyen secado, esterilización y recocido. Es sin duda una inversión muy rentable para un laboratorio. Obtenga más información sobre el
usos, beneficios y consideraciones al elegir un horno de vacío.
¿Qué es un horno de vacío?
Un horno de vacío es un dispositivo que acelera el secado de objetos mediante vacío y calor. Durante el proceso de secado, el horno de vacío se llena con gases inertes como helio y nitrógeno para que el contenido no se oxide. Además, la presión dentro de la cámara se reduce durante el proceso de secado, lo que permite que el horno de secado al vacío elimine la humedad del contenido a una temperatura más baja.
Algunas de las características de un horno de vacío son las siguientes:
Reduzca la humedad y el oxígeno en la cámara para mejorar la eficiencia del secado.
Disminuir el punto de ebullición del disolvente, reduciendo así la temperatura de calentamiento.
La cámara está llena de gas inerte, lo que reduce en gran medida la oxidación del contenido y es muy adecuada para procesar sustancias inflamables y explosivas.
La humedad se puede descargar a través del puerto de escape, acelerando el secado.
Métodos de secado del horno de secado al vacío.
El principio de secado es convertir el agua líquida en vapores y luego transferir los vapores para lograr el secado.
Calentamiento: Este es uno de los métodos de secado más comunes, en el que el agua del interior de un objeto se vaporiza calentándolo. El agua se transforma rápidamente en vapor a 100 ℃.
Secado al aire: cuando es imposible calentar a una temperatura determinada, se puede utilizar el secado al aire. La sequedad del aire afecta el efecto de secado. Funciona según el principio de que cuando no hay suficiente calor, el punto de ebullición del agua disminuye debido a los cambios de presión. El proceso de evaporación del agua hará que el contenido se caliente y cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre el aire y la superficie del material seco, más rápida será la velocidad de secado.
Secado al vacío: si los dos métodos anteriores no pueden satisfacer sus necesidades de secado, puede elegir el secado al vacío.
Al secar al vacío, es necesario mantener cercana la temperatura de la superficie del objeto a secar. Si la temperatura es demasiado alta, el objeto puede dañarse; si es demasiado bajo, no puede convertir el agua en vapor de agua.
Los hornos de secado al vacío añaden más calor y eliminan los vapores rápidamente. Al mismo tiempo, se introduce aire para que fluya en la dirección correcta para mantener la temperatura durante el secado. El secado al vacío crea un ambiente de baja presión y luego elimina rápidamente el exceso de vapor de agua de la superficie del material. Este es uno de los métodos de secado más rápidos disponibles.
¿Para qué se utilizan los hornos de vacío?
¿Qué otras funciones conoces de los hornos de vacío? De hecho, además de secar, también puedes utilizarlo para deshumidificar, antioxidanter, recocer, etc. La versatilidad del horno de vacío es una de las razones más importantes por las que es un instrumento de laboratorio imprescindible. A continuación se detallan algunas de las funciones más comunes de un horno de vacío:
El secado:
El secado y la deshumidificación son dos de sus funciones principales, comúnmente utilizadas para objetos frágiles o sensibles a la temperatura. Especialmente en el caso de objetos porosos, el secado al vacío elimina la humedad de los poros. El proceso de deshumidificación del horno de vacío es muy suave y no daña potencialmente el producto.
La presión del aire dentro de la cámara es baja para eliminar la humedad a bajas temperaturas. Esto es muy favorable para microchips o dispositivos médicos. Generalmente, estas piezas se deshumidifican al vacío después de la producción.
Ventilación/horneado
Esta es una característica que muchas personas deben conocer. La función de escape de un horno de vacío juega un papel vital en la eliminación de residuos químicos o humedad de las piezas. La norma común ASTM E595 tiene requisitos estándar para la desgasificación al vacío.
Para hornear se utiliza una mayor temperatura dentro del horno de vacío para evaporar los químicos del objeto. El uso de un horno de vacío permite una eliminación más segura y eficaz de los productos químicos.
Previniendo la oxidación
Un horno de secado al vacío se utiliza comúnmente en la industria farmacéutica para prevenir la oxidación de los medicamentos. Puede prevenir rápida y eficazmente la oxidación, la incrustación y la corrosión del producto y garantizar su calidad.
En comparación con otros tipos de hornos de laboratorio, los hornos de secado al vacío permiten un mejor control del progreso del secado en la cámara y un ajuste más intuitivo de las variables en el proceso de secado.
Recocido
El recocido utiliza altas temperaturas para cambiar las propiedades químicas y físicas de los materiales, como su dureza y flexibilidad.
Los hornos de vacío son ideales para recocer materiales. No sólo previene la descarburación y la oxidación de la superficie, sino que la superficie del material recocido está limpia y no requiere limpieza.
Aplicación de horno de vacío.
Equipo médico
Quizás se pregunte por qué es necesario colocar el equipo médico en un horno de vacío. El propósito más fundamental es esterilizarlo. Algunos equipos médicos son muy delicados y deben estar esterilizados cuando se utilizan. Los hornos de vacío pueden eliminar bacterias, hongos, patógenos, etc., que se adhieran a los instrumentos. Tampoco dañan los materiales sensibles al calor. Muchos expertos recomiendan elegir estufas de secado al vacío para esterilizar equipos médicos.
Productos electrónicos
Esto puede hacer que más personas se pregunten: ¿los productos electrónicos también deben esterilizarse con hornos de vacío? No. Los hornos de vacío se utilizan en electrónica para eliminar la humedad de piezas de precisión o PCB. Todos sabemos que la humedad acelera la corrosión de las piezas metálicas, lo que puede provocar daños. La deshumidificación de los componentes después de la producción puede extender efectivamente la vida útil de los detalles. Y para relojes, móviles, etc., que caigan o entren en el agua, se puede utilizar una estufa de secado al vacío para un tratamiento de secado rápido.
Fabricación aeroespacial
Sí, los hornos de vacío también se utilizan en la fabricación aeroespacial, donde muchas piezas de satélites deben mantenerse al vacío para garantizar que funcionen correctamente. Por eso elegimos utilizar hornos de vacío grandes para probarlos una vez finalizada la producción. Este paso juega un papel crucial en el funcionamiento normal del equipo en el futuro.
Industria alimentaria
La industria alimentaria utiliza hornos de vacío para eliminar la humedad de los productos alimenticios y prolongar su vida útil. También se puede esterilizar y ahumar, lo que ayuda a mejorar la vida útil y el sabor de los alimentos.
Ventaja del horno de vacío de laboratorio
El horno de vacío de laboratorio tiene muchas ventajas, que se enumeran brevemente a continuación:
Bajo punto de ebullición, adecuado para secar materiales sensibles a la temperatura o inadecuados.
Puede completar el secado en poco tiempo, mejorando la eficiencia.
Puede secar partículas o material en polvo y no será arrastrado por el viento.
No se producen sustancias nocivas durante el proceso de secado.
El principio de funcionamiento es más eficiente energéticamente.
Sin explosión térmica
Cómo funciona el horno de vacío
Antes de comprender cómo funciona un horno de vacío de laboratorio, primero comprendamos los componentes principales de un horno de vacío:
Controlador de vacío: La función principal es controlar la presión en la cámara de manera más estable y precisa, evitando cambios repentinos en el flujo de aire.
Condensado: Recicla eficazmente el vapor o gases nocivos generados durante el secado. Evita que el vapor vuelva a ingresar a la bomba de vacío o al controlador.
Bomba de vacío: como parte central de un horno de vacío, la función principal de una bomba de vacío es extraer el gas dentro del horno, creando así un ambiente de vacío. El principal principio de funcionamiento es reducir el punto de ebullición de una sustancia reduciendo la presión para que el líquido pueda evaporarse a una temperatura más baja. Funciona según el principio de utilizar vacío para reducir la presión dentro de la cámara a más que la presión de vapor del líquido, permitiendo así que el líquido hierva.
Puede operar el horno de vacío siguiendo los pasos a continuación:
Encienda la bomba de vacío para bombear el aire en la cavidad.
Cuando la presión se reduzca a un cierto estándar, apague la bomba de vacío.
Calentar neumáticamente el horno para elevar la temperatura en la cámara hasta el punto de ebullición del líquido.
Cuando la temperatura y el tiempo se calientan hasta cierto punto, cierre el calentador.
Encienda la bomba de vacío para reinyectar aire en el horno.
Retire el artículo después de enfriarlo.
Cómo elegir un horno de vacío
El horno de vacío tiene muchos usos, como incubación, secado y esterilización. Si desea elegir un horno de vacío adecuado, puede utilizar los siguientes puntos como criterio de selección.
Temperatura
Asegúrese de que el horno de vacío pueda alcanzar la temperatura más alta que necesita. Los más comunes son +10~200℃, +10~250℃, y algunos especiales pueden alcanzar los 350℃. Elija una temperatura adecuada según sus necesidades antes de comprar. Realice una prueba de temperatura antes de usarlo para asegurarse de que pueda funcionar de manera más precisa y uniforme. (La uniformidad de la temperatura afecta en gran medida los resultados de las pruebas internas, así que asegúrese de que la uniformidad de la temperatura dentro de la cámara sea constante antes de comprarla).
Convección
Una buena convección por gravedad garantiza que se mantenga una buena circulación de aire en la cámara. En combinación con un ventilador, es posible distribuir activamente el aire en la cámara de vacío para un calentamiento uniforme.
Tamaño
El tamaño de la cámara determina el volumen máximo del objeto a secar en un momento dado. Para los vendedores que necesitan secar objetos grandes, es importante conocer el tamaño de la cámara del horno de vacío antes de comprarlo.
Voltaje
Antes de comprar, asegúrese de que la capacidad y la configuración de la fuente de alimentación cumplan con los estándares de su laboratorio.
tiempo de recuperación
La apertura frecuente de la puerta del horno durante el uso supone una carga adicional para el proceso de secado y requiere compensación por la pérdida de calor. La idea es que el horno de vacío recupere rápidamente su temperatura. Si sus especificaciones o requisitos experimentales requieren un alto grado de precisión o consistencia de la temperatura, es importante respaldar un tiempo de recuperación corto para sus resultados.
Materiales
Si su presupuesto de compra es bajo, un horno de vacío fabricado en material galvanizado le resultará económico. Además, los controladores, elementos calefactores y termostatos deben funcionar con frecuencia, así que intente elegir alta calidad antes de comprarlos para obtener una vida útil más larga.
internacionaleligente
Muchos hornos de vacío vienen con funciones de registro, calibración y diagnóstico automático, que garantizan que sus experimentos sean más precisos.
Preguntas frecuentes
¿Qué tamaño de horno de vacío necesito?
Este es uno de los factores de selección importantes a la hora de elegir un HORNO DE VACÍO, entonces, ¿cómo elijo? Se puede considerar desde los siguientes puntos:
Tamaño de la muestra: Considerar el tamaño de la muestra a colocar cada vez es el estándar de referencia más importante para elegir un horno de vacío. Si la forma de la muestra no es regular, es necesario estimar el tamaño máximo. También se recomienda que, por primera vez, compre un horno de vacío 1,5 veces más grande que sus necesidades.
Espacio de colocación: Evalúe el espacio máximo que puede reservar en su laboratorio. Asegúrese de poder colocar el horno al vacío de forma segura en un espacio.
Presupuesto: Los hornos de vacío de laboratorio con mayor capacidad suelen ser más caros. Evalúa tu presupuesto y equilibralo con tus necesidades.
¿Qué rango de temperatura necesita mantener un horno de vacío?
Todos los hornos de vacío de laboratorio tienen un rango de temperatura de 10-200/250°C.
Rango de temperatura baja: 20 ℃ - 100 ℃ (para materiales sensibles a la temperatura)
Rango de temperatura media: 10°C - 150°C (para la mayoría de aplicaciones de secado)
Rango de alta temperatura: 10°C - 200°C (para materiales que requieren altas temperaturas para lograr los resultados deseados)
Temperatura ultraalta: 10 °C - 250 °C (específica para determinadas industrias y aplicaciones)
¿Cómo elegir el grado de vacío del horno de secado al vacío?
El nivel de vacío que debe alcanzar un horno de secado al vacío depende del material a secar y de los requisitos específicos del proceso de secado. Como se mencionó, los hornos de secado al vacío pueden tener diferentes rangos de presión de vacío, generalmente medidos en milibares (mbar) o torr. El nivel de vacío apropiado depende de factores como el punto de ebullición del disolvente o el contenido de humedad del material. La presión de vacío específica variará según el material a secar y las condiciones de secado deseadas.
En muchas aplicaciones industriales y de laboratorio, los hornos de secado al vacío pueden alcanzar presiones de vacío en los siguientes rangos:
1. Bajo vacío: 200 a 400 milibares (mbar) o 150 a 300 torr.
2. Vacío medio: de 10 a 100 milibares (mbar) o de 10 a 75 torr.
3. Alto vacío: 0,1 a 10 mbar o 0,1 a 7,5 torr.
¿Qué tipos de materiales se pueden secar en una estufa de secado al vacío?
Materiales termosensibles: microorganismos, frutas, enzimas, vegetales, antibióticos y otros materiales sensibles a la temperatura y que pueden degradarse o perder eficacia bajo altas temperaturas.
Polvo: el horno de vacío puede secar eficazmente gránulos o polvos y los artículos permanecen intactos una vez completado el secado.
Sustancias inflamables y explosivas: Sólo los hornos de vacío de laboratorio certificados para protección contra explosiones, según ATEX, IECEx o Hazloc, pueden manejar sustancias inflamables y explosivas.
Disolventes orgánicos: Se evita eficazmente que los disolventes orgánicos se evaporen durante el secado.
Productos farmacéuticos: A los productos farmacéuticos que contienen ingredientes farmacéuticos activos (API) se les puede eliminar el contenido de agua utilizando un horno de vacío para garantizar su integridad.
Vasos medidores: Los vasos medidores en el laboratorio deben tener superficies completamente secas, lo que tiene un impacto crítico en la precisión y exactitud de los resultados.
Componentes electrónicos: para eliminar el agua y evitar posibles daños durante su posterior procesamiento o montaje.
Alimentos: Los hornos de secado al vacío se utilizan para secar frutas, verduras, hierbas y otros productos alimenticios conservando su color, sabor y nutrientes.
Productos químicos: una amplia gama de productos químicos, reactivos y mezclas químicas.
No todos los materiales son adecuados para el secado al vacío, especialmente aquellos que pueden reaccionar a presión reducida o requieren condiciones de secado específicas que no se pueden lograr en un entorno de vacío. La compatibilidad del material con el secado al vacío debe verificarse previamente antes del secado.
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