مجفف المختبر

أنواع مجففات المختبرات

تتوفر مجففات المختبرات في أنواع مختلفة، ولكل منها ميزات وفوائد.

• مجففات الفراغ الدوارة

  تعمل المجففة الدوارة من خلال نشر المواد بشكل موحد في طبقة رقيقة على قرص دوار مُسخّن وجاف. تحتوي المجففة على طيار مجفف وحوض مقلوب معزول يُجفف المواد في فراغ. يؤدي الحركة المستمرة للقرص والحوض المجفف إلى تجفيف المواد بشكل متسق ومتساوٍ. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الجهاز عند درجات حرارة منخفضة لأنه يعمل تحت ضغط فراغ.

• مجففات الرش

  رش التّجفيف هو عملية تحويل العلف السائل إلى مسحوق. ثم يتم جمع المسحوق في حجرة جافة. يتم تحقيق التجفيف عن طريق التبخر بفضل الهواء الساخن الذي يتدفق عبر الوحدة. تتكون مجففة الرش بشكل أساسي من مُسخّن هواء، وفوهة رشّ، وحجرة تجفيف، وفصل دوّامي.

• مجففات التجميد

  تُعرف مجففات التجميد أيضًا باسم التجفيف بالتجميد أو التجميد الحراري، وهي تقنية تستخدم لاستخراج الرطوبة من المواد أو العينات أو المنتجات عن طريق تعريضها لدرجات حرارة منخفضة وفراغ. تعمل مجففة التجميد في المختبر عن طريق تجميد المادة المراد تجفيفها أولاً. بعد التجميد، يتم خفض الضغط في الحجرة. ثم يتم إضافة حرارة متزايدة لجعل جزيئات الماء المتجمدة للمادة المراد تجفيفها تتسامى أو تتحول مباشرة من الحالة الصلبة إلى الغازية دون المرور بالحالة السائلة. ثم يتم التقاط بخار الماء في مكثف. يمكن أن تستغرق العملية عدة ساعات إلى عدة أيام اعتمادًا على خصائص وأبعاد المادة التي يتم تجفيفها. في نهاية العملية، يمكن تخزين المادة المجففة أو إعادة ترطيبها للاستخدام.

• مجفف الصواني

  يتكون مجفف الصواني من سلسلة من الصواني الموجودة في خزانة. يمكن تحميل كل صينية بالمادة المراد تجفيفها. ثم يمر الهواء النقي المُسخّن عبر الخزانة وكل صينية. يمكن أن تستغرق العملية عدة ساعات إلى عدة أيام اعتمادًا على خصائص وأبعاد المادة التي يتم تجفيفها.

• مجفف الفلاش

  يعمل مجفف الفلاش عن طريق تعريض تغذية صلبة رطبة للهواء المُسخّن في مجفف الفلاش في نفس الوقت في تدفق مُعاكس. تغادر الجزيئات مجفف الفلاش بسرعة عالية جدًا. علاوة على ذلك، يمكن استخدام الجهاز لتجفيف العديد من المواد بما في ذلك المنظفات المعدنية والاصطناعية. إلى جانب ذلك، يمكن استخدامه لتجفيف المواد الغذائية ومعالجة السلع الزراعية.

مواصفات وصيانة مجففات المختبرات

المواصفات

• نطاق درجة الحرارة: اعتمادًا على نوع المجفف، يمكن أن تتراوح درجة الحرارة من درجة حرارة الغرفة إلى حوالي 70-80 درجة مئوية أو أكثر لأنواع معينة مثل مجففات الفراغ أو التجميد.
• وقت التجفيف: يمكن لبعض المجففات تجفيف العينات في غضون ساعات قليلة أو ليلة واحدة، بينما يستغرق البعض الآخر عدة أيام أو أسابيع. على سبيل المثال، تستغرق مجففات التجميد عادةً 24-72 ساعة.
• استهلاك الطاقة: يستهلك فرن مختبري نموذجي حوالي 1-2 كيلو واط ساعة في الساعة عند العمل بكامل طاقته. تميل مجففات الفراغ إلى استخدام كهرباء أقل لأنها تعمل عند درجات حرارة منخفضة. تستخدم مجففات التجميد المزيد من الطاقة بسبب ضاغط المبرد.
• السعة: قد تحمل مجففة مختبر أي مكان من 5 كجم إلى 20 كجم من وزن العينة أو أكثر، اعتمادًا على الحجم. يمكن للمجففات الأكبر معالجة 100 كجم أو أكثر في المرة الواحدة لكنها أغلى ثمناً.
• مستوى الفراغ: بالنسبة لمجففات الفراغ، يعد الضغط مواصفة مهمة، وعادةً ما يتراوح من 0 إلى -100 كيلو باسكال أو أعلى، اعتمادًا على الطراز والتصميم. يساعد مستوى الفراغ الجيد على تسريع عملية التجفيف.
• معدل التدفق: يشير هذا إلى كمية الهواء أو الغاز المتداول داخل وخارج الحجرة لكل وحدة زمنية، وعادةً ما يتم قياسه بالمتر المكعب في الساعة (م³ / ساعة).

الصيانة

تساعد الصيانة الدورية لمجفف مختبر على ضمان عمل الجهاز بأفضل أداء تجفيف. كما يمنع حدوث أعطال غير متوقعة. فيما يلي بعض نصائح الصيانة:

• تنظيف الحجرة: استخدام منظف خفيف وماء دافئ لتنظيف كل من الأجزاء الداخلية والخارجية للمجفف. تجنب استخدام المنظفات الكاشطة أو الصوف المعدني، والتي يمكن أن تترك جزيئات في الحجرة أو خدش الأسطح.
• التحقق من الأختام والحشوات: فحص أختام الفراغ والحشوات بانتظام بحثًا عن أي علامات على التلف أو البلى التي قد تسبب التسربات. استبدلها على الفور إذا كانت ممزقة أو مشوهة أو متشققة.
• معايرة وحدة تحكم درجة الحرارة: من المهم معايرة وحدة تحكم درجة حرارة مجفف مختبر على الأقل مرة واحدة في السنة. يؤكد القيام بذلك على إعدادات درجة الحرارة الدقيقة للتجفيف. قد تحتاج إلى معايرة الجهاز بشكل أكثر تكرارًا اعتمادًا على الاستخدام، لذا تأكد من اتباع توصيات الشركة المصنعة.
• تنظيف الفلاتر: بالنسبة لفلاتر التهوية والغبار، إذا كانت موجودة، قم بتنظيفها بشكل دوري. يساعد ذلك على الحفاظ على تدفق الهواء المناسب ويمنع الغبار من إعادة الدوران إلى الحجرة.
• يجب ترك مهام الصيانة الأكثر تعقيدًا، مثل استبدال المبرد في مجفف التجميد أو إصلاح مضخة الفراغ، لفنيين مؤهلين.

سيناريوهات مجففات المختبرات

تتمثل الوظيفة الرئيسية لمجفف المختبر في إزالة الرطوبة من العينات عن طريق تطبيق الحرارة لتجفيف المواد. تستخدم مجففات المختبرات في العديد من الصناعات والقطاعات.

• مراكز البحث والمؤسسات الأكاديمية: في الدراسات العلمية، تُستخدم مجففة المختبر الدوارة على نطاق واسع في الكيمياء والبيولوجيا وعلوم المواد. على سبيل المثال، في عملية دراسة المركبات العضوية، قد يستخدم الباحثون المبخر لتحديد التركيب الكيميائي والخصائص. أيضًا، تُستخدم مجففة مختبر في الأبحاث الحركية والميكروبية لتحليل سرعة الجفاف وتأثير الرطوبة على نمو الخلايا.
• شركات الأدوية: تستخدم شركات الأدوية مجففات المختبر لإنتاج الأدوية. على سبيل المثال، في تكوين الأقراص والمساحيق، تعد مجففة الرش مثالية للتعامل مع الإنتاج عالي الإنتاجية. علاوة على ذلك، فإن مجففة التجميد بتقنية FDB مناسبة لمعالجة الأدوية الحساسة للحرارة والمنتجات البيولوجية، مثل اللقاحات والأجسام المضادة والببتيدات. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم مجففات المختبر لتجفيف منتجات التنظيف وتلوث المعدات في شركات الأدوية. على سبيل المثال، يمكن استخدام مجفف مرشح معقم للتأكد من عدم وجود مرشحات يمكن أن تُلوث المنتجات الدوائية.
• صناعة الأغذية والمشروبات: تستخدم صناعة الأغذية مجففات المختبر لإنتاج المستخلصات والفواكه المجففة والخضار، إلخ. كما يمكن استخدامها لتركيز العصائر ومنتجات الألبان.
• الصناعة الكيميائية: يجب تجفيف العديد من المنتجات الكيميائية، مثل المساحيق والحبيبات، مما يتطلب استخدام مجفف كيميائي مختبري. على سبيل المثال، يمكن أن تساعد مجففة التجميد الصناعية في إنتاج المواد الكيميائية عن طريق تقليل تفاعلية المادة الكيميائية وزيادة ثباتها.
• اختبارات البيئة: تُستخدم مجففات المختبر لتجفيف العينات في اختبارات البيئة، مثل تحليل التربة والماء والهواء. على سبيل المثال، يمكن استخدام مجفف فراغ لتجفيف عينات التربة للمساعدة في تحديد مستويات التلوث أو محتوى المغذيات.
• معالجة المواد: غالبًا ما تتضمن علوم المواد دراسة وتغيير خصائص المواد المختلفة، بما في ذلك البوليمرات والسيراميك والمعادن والمزيد. نتيجة لذلك، يجب تجفيف المواد لإزالة الشوائب والمذيبات المتبقية والرطوبة بحيث يمكن اختبار خصائصها الميكانيكية وهيكلها.
• صناعة البناء والتشييد: تستخدم صناعة البناء مجففات المختبر لإجراء اختبارات ضمان الجودة على مواد البناء مثل الخرسانة والملاط والجص. في كثير من الحالات، يجب تقليل محتوى الرطوبة في مواد البناء قبل اختبار الخصائص الفيزيائية لها، وهنا يأتي دور مجفف المختبر.
• تحليل الأدلة الجنائية: غالبًا ما ينطوي تحليل العينات في مختبرات الطب الشرعي، مثل العينات البيولوجية وأدلة التتبع، على استخدام مجففات المختبر. على سبيل المثال، يمكن استخدام فرن فراغ لتجفيف العينات البيولوجية مثل الدم أو الأنسجة أو اللعاب لحفظها وإعدادها للتحليل الإضافي.

كيفية اختيار مجففات المختبرات

عند شراء مجفف مختبر للبيع، يجب على المشترين البدء باختيار نوع المجفف المناسب لجميع تطبيقاتهم. يجب عليهم التأكد من أن طريقة التجفيف المختارة ستوفر الجودة والكفاءة المطلوبة للمنتجات المجففة النهائية.

يجب أيضًا على المشترين الحصول على مجففات متوافقة مع منتجاتهم المراد تجفيفها. إذا كانوا يتعاملون مع مواد هشة أو حساسة للحرارة، فيجب عليهم التفكير في اختيار تقنية تجفيف أكثر اعتدالًا، مثل مجفف التجميد، والذي يحافظ على جودة وسلامة المنتج. بالإضافة إلى ذلك، يجب على المشترين اختيار مجفف مختبر مُصمم للتعامل مع الشكل والحجم المحددين للمادة. على سبيل المثال، إذا كانت المادة تحتوي على حجم كبير، فيجب عليهم الحصول على مجفف دوار أو مجفف حزام يمكنه التعامل معها.

الأهم من ذلك، يجب على المشترين أيضًا الحصول على مجفف يحتوي على إمكانيات التحكم في درجة الحرارة. سيسمح لهم ذلك بضبط درجات حرارة التجفيف وفقًا للمتطلبات المحددة للمواد المختلفة. علاوة على ذلك، عند اختيار مجفف مختبر مناسب، يجب على المشترين التأكد من أنه يلبي سعة المختبر الذي يعملون معه.

بالإضافة إلى ذلك، يجب على المشترين البحث عن مجفف مختبر سهل الاستخدام. في هذه الحالة، يجب على المشترين مراعاة الميزات الآلية مثل الإعدادات القابلة للبرمجة أو أجهزة ضبط الوقت أو عناصر التحكم الرقمية لضمان التشغيل السهل والمريح. أخيرًا، عند اختيار مجفف مختبر، يجب على المشترين مراعاة النماذج الموفرة للطاقة. تساعد هذه النماذج في تقليل استهلاك الطاقة مما يؤدي إلى تكلفة باهظة أثناء التشغيل.

أسئلة شائعة حول مجفف المختبر

س1: ما هي الاتجاهات العامة في سوق أجهزة التجفيف المختبري العالمية؟

ج1: تشير اتجاهات سوق أجهزة التجفيف المختبري العالمية إلى نمو ملحوظ. العديد من العوامل مثل زيادة الطلب على معدات التجفيف عبر مختلف الصناعات، وزيادة عدد مختبرات البحث والمؤسسات الأكاديمية في جميع أنحاء العالم، والتركيز المتزايد على الاستدامة البيئية تعزز السوق.

س2: ما هو تأثير بلد / منطقة مشتري مجفف المختبر؟

ج2: يتأثر سوق مجففات المختبر بشكل كبير ببلدان / مناطق المشترين. على سبيل المثال، يهيمن سوق معدات التجفيف المختبري في أمريكا الشمالية نظرًا لوجود شركات أدوية وتكنولوجيا حيوية وكيميائية راسخة. بالإضافة إلى ذلك، يقود سوق أوروبا دول مثل ألمانيا وفرنسا والمملكة المتحدة، التي تستثمر بشكل كبير في أنشطة البحث والتطوير.

س3: ما هي الدوافع الرئيسية لأعمال مجففات المختبر؟

ج3: الحاجة إلى المعدات التي تلبي الطلب المتزايد على محتوى الرطوبة المناسب في المنتجات ضرورية. علاوة على ذلك، فإن تطوير تقنيات التجفيف الموفرة للطاقة والصديقة للبيئة يواصل خلق المزيد من فرص العمل في سوق مجففات المختبر.