一个水浴是一块科学设备用于培养样品时长时间保持稳定的温度。
在加热易燃物质时，最好使用水浴，而不是明火。它被用来使某些化学反应在高温下发生。
一个装满温水的大容器组成了一个热水澡。它有不同的设计组合、大小和比例。一个实验室水浴的容器容量范围从12到32升的标准型号和50到100升的大型水浴。大多数水浴具有数字或模拟接口，用户可以使用它来设置所需的温度。相比之下，一些水浴包括一个读取器，使用电流来调节温度。摇床是水浴的另一个特点，它有助于使试验溶液均质
它主要用于临床和微生物实验室，大学实验室，环境研究，甚至食品技术的加热试剂，样品解冻，腐蚀测试，细菌学调查，以及其他应用。水浴是一种需要额外辅助工具才能发挥作用的工具。培养箱、微移液管、离心机和实验室烤箱通常用于涉及水浴的测试。
目录
水浴原理
该传感器将水的温度转换为一个电阻值，然后通过集成放大器进行放大和比较。这就产生了控制信号，有效地调节了电加热管的平均加热功率，使水保持在恒定的温度。
水浴部分
- 容器
实验室水浴的容器由一种绝缘金属组成，如不锈钢。测试样品在容器中长时间浸泡在热水中。
- 容器的盖子
它主要由绝缘金属或耐热玻璃构成。盖子使容器被盖住，防止水分蒸发。
- 加热器
温度传感器被用作实验室水浴的加热器，以帮助产生热量。
- 温度计
它可以帮助测量水浴的温度。它可以单独集成或添加。
- 恒温器或调节器
它有助于保持水浴的稳定温度。
- 螺旋桨或搅拌装置
它存在于循环水浴池中，促进内部的水循环。
- 出口
它有助于把水从容器中移走。
- 指示灯
它应该出现在每一个水浴。灯开着的时候，水浴正在加热。如果水浴达到所需的温度，灯将被关闭以保持所需的温度。
类型水浴
摇水浴
水浴的晃动特性更精确地控制液体流动。一个开/关开关控制震动。在微生物学技术中，有规律的摇动可以使液体培养的细胞不断地与空气混合。振动水浴温度控制精度高，温度调节方便，指示精确清晰，性能优异可靠。为了便于实验观察，车间内设有照明设备。柜内装有风扇和强制空气对流装置，以更均匀地分散热量。
这种类型的水浴的一些主要好处包括用户友好的键盘操作，直接的浴室排水管，可编程的震动频率等。
循环水浴
它也被称为搅拌水浴。在有循环水的浴池中，水是正常循环的。搅拌器或循环水浴可能是有用的应用，样品必须有一致或均匀的温度。循环水浴池使用连续的循环水，有效和可靠地获得和维持所需的水温，以冷却或加热样品和试剂。它能够在较宽的温度范围内快速加热或冷却样品。酶学和血清学测试可用于这些目的。它得到适当的循环，这导致更稳定的温度。
非循环水浴
这种实验室水浴依赖于对流机制，而不是均匀加热水。因此，水浴控制温度的能力就不那么精确了。我们也可以添加附件来搅拌水浴，以增强热量的传递。在99.9°C的高温下使用水浴是安全的。当温度大于100°C时，可以使用替代品。
聚碳酸酯水浴
在浴缸内部，有一个可控的加热系统。该容器由透明聚碳酸酯制成，其温度可达100华氏度。
模拟和数字水浴
模拟水浴
最基本的水浴是模拟水浴。它价格实惠，使用简单。然而，它只有几个问题。模拟水浴的精度低于数字水浴，这是第一个问题。除此之外没有展板。因此，水的真实温度是看不见的。
模拟水浴的工作机理
当机器接通电源时，主指示灯会发光。然后电流就会进入恒温器。从恒温器，电流将流过水浸式加热器。如果水的温度低于预定的水平，恒温器将允许电流通过加热棒。因此，水会开始变暖。当水温达到预定的水平时，恒温器将关闭。因此，加热棒不会收到任何电流。水的温度开始下降。加热指示灯也会停止发光。
数字水浴
模拟水浴的升级版是数字水浴。它非常昂贵。然而，使用它很简单。这个版本更准确。与之相似的是，它有一个显示板，使用户可以查看浴缸水的真实温度。
数字水浴的工作机理
固态继电器(SSR)和PID控制器共同控制浸水加热器。如果水温低于预定值，控制器将向继电器提供一定的直流电压。继电器将打开，使交流电流向加热棒。结果，加热器开始加热水。当水的实际温度接近期望值时，PID控制器会不断地激活和关闭继电器。因此，加热棒将持续循环开和关。因此，水浴有助于保持接近精确的结果，方差不超过1°C。该传感器使用电阻温度探测器(RTD)测量水的温度。然后将温度转换为电阻值，并提供给控制器。这个传入的信号将被控制器与预设值进行比较。
实验室水浴的控制
温度控制器:温度控制器，无论是数字或拨号，是所有水浴的标准功能。
安全控制器:在大多数水浴中，安全控制器通常位于温度控制器上方或连接到指示灯。安全控制器有助于确定水浴应达到的最高温度。如果水浴以某种方式达到安全控制器所设定的温度，安全灯就会亮起。即使有更高的温度，水浴也不能达到高于安全设置的温度。
振动控制器:它可以使我们加速，减速，或启动激振器。
操作程序水浴
- 确保设备清洁，温度指示器按规定日期校准。
- 插上电源。
- 确保浴缸里的水有足够的深度可以让加热元件倒进去。
- 打开仪器的主电源。
- 为了设置所需的温度，按set键。温度可以通过按其中一个或两个按钮来改变。
- 使用校准过的温度计确认温度。
- 当使用水浴时，温度传感器将保持设定的温度。
- 使用后，关闭主电源和仪器电源。
- 使用后，将仪器完全晾干，再盖上盖子。
应用程序
- 它可用于试剂加热，底物熔化，或细胞培养孵育。
- 水浴是加热易燃化合物的首选热源，因为它允许一些化学过程在高温下发生。
- 它提高了难溶化合物的溶解度。
优势
- 酒精灯的火焰可以达到数百摄氏度的温度。如果在实验中直接用酒精灯火加热材料，则无法记录或观察材料的熔化过程。样品可在实验室水浴中均匀加热，避免直接加热强度过大，温度波动不可控。
- 水浴提供了更大的表面积，使您的样品加热更快。
- 即使你同时加热几个样品，温度变化的机会也很小，因为水浴可以保存大量的热量。
限制
- 就像未经处理的热水浴缸一样，暴露在环境中的温水会保持和支持不良的微生物活动。
- 如果在水浴中使用自来水，必须经常更换;蒸馏水不需要经常更换。
- 它完全依赖于功率，不适合热敏性样品的使用。
预防措施
- 在使用之前，要确保浴缸表面上是安全的。例如，可以对主连接器和引线、外部开关或控制装置的明显问题进行电流安全检查。
- 在打开/操作控制和插入电源插座之前，确保你的手是干燥的。
- 避免用手、头发或宽松的衣服接触振动筛机构或循环叶轮。如果可能和适当，当设备在超过“手热”(>50°C)的温度下工作时，请盖上您的设备。
- 确保水位保持在适当的水平，特别是在较高的温度下操作时，例如接近95°C。水位应该定期检查，只能用蒸馏水填充。这对于防止盐在加热器上堆积是必要的。加热元件未被水覆盖时，不要依赖热切断器正常工作;这将防止过热和潜在的电气损坏。
- 如果浴盆要持续使用很长一段时间(例如>24小时)，应使用适当的杀藻剂、杀菌剂或杀菌剂，以防止不需要的和潜在致病微生物在浴盆水中生长。为了减少腐蚀、泄漏和电气故障带来的危害，这必须与储罐的材料和其他部件兼容。
- 确保在使用后彻底清洁洗澡水，特别是如果它是用来培养潜在的致病性源和有毒或腐蚀性物品，可能最终在洗澡水。如果要使用强力清洁剂或消毒剂，请戴上橡胶手套，也许还要保护眼睛。
水浴的例子
实验室水浴WTB11(生产商:德国Memmert股份有限公司
- 它被认为是理想的加热储存和校准在工业部门和温度管理的药膏，乳剂，样品，板，实验室的营养液。
- 它具有两级安全系统，防止过温与单独可调过温报警。
循环水浴HBR 4控制(制造商:IKA)
- 它是圆柱形的，加热元件集成到浴缸底座中。
- 低粘度的油或水是两种可能的传热介质。
- 目标温度、实际温度、安全温度、速度数字显示。
振动水浴SWB-110X系列(生产厂家:Biobase)
- 它具有声光报警和关闭恢复功能。
- 它有不锈钢盖子，减少蒸发和热量损失。
- 具有双重超温保护和防干燥功能。
循环水浴MDBS系列(制造商:Medline Scientific)
- Medline MDBS-14, 14升水浴，由聚碳酸酯制成，有一个安全恒温器，为样品提供理想的温度控制。
震动水浴WB-S30(生产商:Bioevopeak)
- 大背景液晶显示测量值、设定值、设定时间和剩余时间。
- 高精度的温度控制，在突然停电的情况下也能恢复工作。
- 高精度速度控制采用PID反馈和精确一致的电机速度。
- 设计特点包括缓慢启动，当速度失去控制时自动锁定，以及可定制的启动速度，以防止液体摇晃瓶子和飞溅。
参考文献
- https://www.labkafe.com/blog/how-to-use-water-bath-in-laboratory-working-principal-types-maintenance
- https://www.pharmaguideline.com/2011/01/sop-for-operation-and-calibration-of_5.html
- https://www.munroscientific.co.uk/what-are-kinds-parts-of-water-baths
- https://antiteck.com/laboratory-water-bath-2/
- https://www.hope-academic.org.uk/HandS/Risk%20assessments/waterbaths.htm
- https://www.tec2med.com/water-bath-working-handling-maintenance/
- https://microbiologynote.com/laboratory-hot-water-bath-working-principle/
- https://www.directindustry.com/prod/memmert-gmbh-co-kg/product-28305-2379929.html
- https://www.medicalexpo.com/prod/ika/product-70924-724917.html
- https://www.medicalexpo.com/prod/biobase/product-84845-807555.html
- https://www.medicalexpo.com/prod/medline-scientific/product-76782-978624.html
- https://www.medicalexpo.com/prod/bioevopeak/product-301335-1056196.html