淺析不同溫度范圍恒溫槽的介質及其相應均勻性

  恒溫槽，顧名思義就是能提供恒定溫度的槽體。恒溫槽特別適用于需要維持低溫、常溫條件下工作的化學、生物、物理實驗室，是醫藥衛生、化學工業、食品工業、冶金工業、大專院校、科研、遺傳工程、高分子工程等實驗室的必備設備。恒溫槽可以結合旋轉蒸發器，真空冷凍干燥箱、循環水式真空泵，磁力攪拌器等儀器，進行多功能化學反應作業及藥物儲存。

  恒溫槽可分為恒溫空氣（通常稱作恒溫箱）、恒溫液體（通常稱作恒溫槽）。由于恒溫的液體溫度范圍不同，又分為低溫恒溫槽（一般是-40℃～100℃）、超級恒溫槽（一般是室溫～300℃）。又因為100℃以上的液體介質不能用水而用油，通常又稱為油槽。

  目前恒溫槽使用的介質大致有酒精、水、防凍液、食用油、硅油、汽缸油等。水是最廉價的的介質，作用范圍一般在5 ~95℃，但不能覆蓋最常用的0℃，而較多恒溫槽使用防凍液代替水。使用純水和防凍液（按水和防凍液1: 1 混合）的垂直溫場分別15 mK 和32 mK。

  當恒溫介質蒸發量大時，需要遮蓋槽面以改善垂直溫場。筆者對某射流結構的恒溫槽（98 ℃）進行相關實驗，結果顯示：槽面有覆蓋場時，垂直均勻性為12 mK，波動性為8 mK；無覆蓋物時，垂直均勻性為28 mK，波動性為12 mK。

在高溫時，選擇蒸發量小的工作介質可以減小此類影響，低粘度硅油是一種選擇。筆者對某廠家恒溫槽，使用低粘度硅油作介質實驗，結果顯示：在-30℃時，垂直物均勻性為4 mK，波動性為12 mK；在100℃，垂直均勻性為2 mK，波動性為5 mK。

  食用油也是一種廉價導熱介質，在100 ~200 ℃工作范圍得到廣泛使用。但電熱絲通電后溫度很高，食用油極易炭化，形成黏性大的顆粒，纏繞在加熱絲上，使其導熱性變差，降低槽溫穩定性。更重要的是降低了加熱絲之間絕緣電阻，導致不安全。因此在100 ~300 ℃工作范圍建議使用硅油，并周期更換。

        高精度恒溫槽是一種高精度的恒溫設備，并不是標準器，它需要高精度讀數儀器與相對應的標準器配合使用完成檢測工作，因制冷溫度段不同，結構不同，檢測范圍要求比較寬的，需要選擇多個不同溫度的槽體，來滿足所需要的溫度范圍。