浅析不同温度范围恒温槽的介质及其相应均匀性

  恒温槽，顾名思义就是能提供恒定温度的槽体。恒温槽特别适用于需要维持低温、常温条件下工作的化学、生物、物理实验室，是医药卫生、化学工业、食品工业、冶金工业、大专院校、科研、遗传工程、高分子工程等实验室的必备设备。恒温槽可以结合旋转蒸发器，真空冷冻干燥箱、循环水式真空泵，磁力搅拌器等仪器，进行多功能化学反应作业及药物储存。

  恒温槽可分为恒温空气（通常称作恒温箱）、恒温液体（通常称作恒温槽）。由于恒温的液体温度范围不同，又分为低温恒温槽（一般是-40℃～100℃）、超级恒温槽（一般是室温～300℃）。又因为100℃以上的液体介质不能用水而用油，通常又称为油槽。

  目前恒温槽使用的介质大致有酒精、水、防冻液、食用油、硅油、汽缸油等。水是最廉价的的介质，作用范围一般在5 ~95℃，但不能覆盖最常用的0℃，而较多恒温槽使用防冻液代替水。使用纯水和防冻液（按水和防冻液1: 1 混合）的垂直温场分别15 mK 和32 mK。

  当恒温介质蒸发量大时，需要遮盖槽面以改善垂直温场。笔者对某射流结构的恒温槽（98 ℃）进行相关实验，结果显示：槽面有覆盖场时，垂直均匀性为12 mK，波动性为8 mK；无覆盖物时，垂直均匀性为28 mK，波动性为12 mK。

在高温时，选择蒸发量小的工作介质可以减小此类影响，低粘度硅油是一种选择。笔者对某厂家恒温槽，使用低粘度硅油作介质实验，结果显示：在-30℃时，垂直物均匀性为4 mK，波动性为12 mK；在100℃，垂直均匀性为2 mK，波动性为5 mK。

  食用油也是一种廉价导热介质，在100 ~200 ℃工作范围得到广泛使用。但电热丝通电后温度很高，食用油极易炭化，形成黏性大的颗粒，缠绕在加热丝上，使其导热性变差，降低槽温稳定性。更重要的是降低了加热丝之间绝缘电阻，导致不安全。因此在100 ~300 ℃工作范围建议使用硅油，并周期更换。

        高精度恒温槽是一种高精度的恒温设备，并不是标准器，它需要高精度读数仪器与相对应的标准器配合使用完成检测工作，因制冷温度段不同，结构不同，检测范围要求比较宽的，需要选择多个不同温度的槽体，来满足所需要的温度范围。