هات پلیت چیست: معرفی، کاربرد و انواع آن

یکی از ابزارهای ضروری در آزمایشگاه‌ها، هات پلیت یا اجاق بشقابی است. این دستگاه با ارائه قابلیت گرم کردن یکنواخت نمونه‌ها و در برخی مدل‌ها با امکان مخلوط کردن همزمان، به یکی از پرکاربردترین تجهیزات آزمایشگاهی تبدیل شده است. در ادامه، به بررسی جزئیات بیشتری درباره هات پلیت چیست، انواع، کاربردها و نکات مهم نگهداری آن می‌پردازیم.

 هات پلیت چیست؟

هات پلیت وسیله‌ای است که برای گرم کردن نمونه‌ها و مایعات آزمایشگاهی طراحی شده است. این دستگاه از یک صفحه صاف و مقاوم در برابر حرارت تشکیل شده که دمای آن توسط المنت‌های گرمایشی تنظیم می‌شود. بسته به مدل، هات پلیت‌ها ممکن است ویژگی‌هایی مانند کنترل دمای دقیق، تنظیم سرعت همزن و حتی قابلیت برنامه‌ریزی داشته باشند.

این دستگاه‌ها در آزمایشگاه‌های شیمی، بیوشیمی، فیزیک و سایر رشته‌ها برای انجام فرآیندهایی مانند تبخیر، مخلوط کردن محلول‌ها و آزمایش واکنش‌های شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اجزای اصلی هات پلیت

هات پلیت‌ها معمولاً از چندین بخش تشکیل شده‌اند که هرکدام نقش مهمی در عملکرد آن ایفا می‌کنند:

• صفحه گرم‌کننده: معمولاً از جنس آلومینیوم، سرامیک یا استیل ساخته می‌شود.
• المنت‌های گرمایشی: وظیفه تأمین گرما را بر عهده دارند.
• کنترل‌کننده دما: امکان تنظیم دمای دلخواه را فراهم می‌کند.
• سیستم ایمنی: شامل ویژگی‌هایی مانند خاموش شدن خودکار یا هشدار دمای بیش از حد است

انواع هات پلیت‌ها

هات پلیت‌ها را می‌توان بر اساس طراحی دستگاه و مواد سطحی به دسته‌های مختلف تقسیم کرد:

۱. انواع هات پلیت بر اساس طراحی دستگاه

• هات پلیت استاندارد

این نوع تنها دارای سیستم گرمایش است و همزن ندارد. از این مدل برای کاربردهای ساده‌تر استفاده می‌شود و نگهداری آن آسان‌تر است.

• هات پلیت با همزن مغناطیسی

این مدل علاوه بر سیستم گرمایش، به آهنربای الکتریکی مجهز است. میله مغناطیسی درون محلول با حرکتی دایره‌ای، عملیات هم‌زدن را تا سرعت ۲۵۰۰ دور در دقیقه انجام می‌دهد. در این دستگاه، همزمانی کارکرد صفحه گرمایش و همزن ممکن نیست.

• هات پلیت همزن‌دار

این نوع شامل سیستم گرمایش و همزن مستقل روی سطح دستگاه است. برای نمونه‌های حجیم یا محلول‌های چسبناک ایده‌آل است و معمولاً قیمت بالاتری دارد.

۲. انواع هات پلیت بر اساس مواد سطحی

• هات پلیت سرامیکی

مناسب برای دماهای بالا تا ۳۵۰ درجه سانتیگراد. این سطح در برابر خوردگی مقاوم است اما به شوک‌های حرارتی حساسیت دارد. برای ظروف شیشه‌ای آزمایشگاهی گزینه‌ای مناسب است.

• هات پلیت آلومینیومی

دارای پایداری و دوام بالاست و حرارت را به صورت یکنواخت توزیع می‌کند. این مدل برای کاربردهای سنگین در آزمایشگاه ایده‌آل است.

• هات پلیت پلی‌پروپیلن

مناسب برای کارهای شیمی مرطوب با مقاومت بالا در برابر اسیدها، حلال‌ها و مواد شیمیایی. برای دماهای پایین‌تر از سرامیک و آلومینیوم استفاده می‌شود.

• هات پلیت استنلس استیل

بسیار مقاوم در برابر خوردگی، اترها و الکل‌ها. این نوع برای محیط‌های استریل، اتاق‌های تمیز و فضاهای مطابق با استاندارد ISO یا USP مناسب است.

3. انواع هات پلیت بر اساس کاربرد

هات پلیت‌ها در مدل‌های متنوعی از جمله آزمایشگاهی، صنعتی و دیجیتال طراحی شده‌اند که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فردی دارند. انتخاب نوع مناسب بر اساس نیاز کاربر و شرایط کاری، تأثیر قابل توجهی در نتایج آزمایش‌ها خواهد داشت.

•  هات پلیت آزمایشگاهی

هات پلیت آزمایشگاهی یکی از رایج‌ترین تجهیزات در محیط‌های آزمایشگاهی است که با استفاده از یک آهنربای داخلی، فرآیند هم زدن و حل کردن نمونه‌ها را تسهیل می‌کند. این دستگاه معمولاً دارای صفحه نمایش دیجیتالی است که امکان تنظیم دقیق دما و سرعت چرخش همزن را فراهم می‌سازد. صفحه هیتر این دستگاه اغلب از آلومینیوم مقاوم در برابر خوردگی یا سرامیک ساخته می‌شود که تحمل بالایی در برابر شوک حرارتی و مواد شیمیایی دارد.

هات پلیت آزمایشگاهی به دلیل دقت بالا و سهولت در استفاده، برای طیف وسیعی از آزمایش‌های شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی مناسب است. این دستگاه می‌تواند به صورت همزمان مایع را گرم و هم بزند، که این ویژگی باعث یکنواختی بیشتر در آزمایش‌ها می‌شود.

•  هات پلیت صنعتی

هات پلیت‌های صنعتی کاربرد گسترده‌ای در فرآیندهای صنعتی دارند و قادر به ایجاد دماهای بالا در محدوده ۱۰۰ تا ۷۵۰ درجه سانتی‌گراد هستند. این دستگاه‌ها معمولاً نیاز به منبع برق قوی‌تر (۱۲۰ تا ۴۸۰ ولت) دارند و می‌توانند وزن‌های سنگین تا بیش از ۶۰ کیلوگرم را تحمل کنند.

یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد هات پلیت‌های صنعتی، وجود یک صفحه متخلخل به نام heated chuck است. این ویژگی برای ایجاد حرارت یکنواخت در فیلم‌های نازک مورد استفاده قرار می‌گیرد. با کمک سیستم وکیوم، فیلم‌ها به صورت محکم روی صفحه نگه داشته شده و گرمایش یکنواخت فراهم می‌شود.

از کاربردهای مهم این نوع هات پلیت می‌توان به فرآیندهای ساخت نیمه‌هادی‌ها و لایه‌گذاری در صنایع الکترونیک اشاره کرد.

•  هات پلیت دیجیتال

هات پلیت دیجیتال نوعی پیشرفته از هات پلیت است که بیشترین کاربرد را در آزمایشگاه‌های مدرن دارد. این دستگاه با داشتن صفحه نمایش دیجیتال امکان تنظیم و نمایش دقیق دما و سرعت چرخش را فراهم می‌کند.

صفحه گرم‌کننده در این نوع دستگاه از آلومینیوم مقاوم با پوشش سرامیکی ساخته شده است که در برابر مواد شیمیایی خورنده و تغییرات دمایی ناگهانی مقاوم است. طراحی این دستگاه به گونه‌ای است که توزیع دما به صورت یکنواخت انجام شود، بنابراین فرآیند گرمایش بهینه و موثر است.
 

امکانات و ویژگی‌های هات پلیت‌ها

• برخی هات پلیت‌ها دارای همزن مغناطیسی داخلی هستند که نیاز به همزن خارجی را حذف می‌کند و گرما را بهتر توزیع می‌کند.
• سطوح هات پلیت می‌توانند از مواد مختلفی چون سرامیک، آلومینیوم، پلی‌پروپیلن یا استنلس استیل ساخته شوند که هرکدام کاربرد خاص خود را دارند.
• مدل‌های پیشرفته دارای خروجی‌های دیجیتال و قابلیت اتصال ترموکوپل برای کنترل دقیق دما هستند.
• ویژگی‌های ایمنی مانند خاموش شدن خودکار در صورت افزایش دمای بیش از حد، از جمله مزایای مهم در این دستگاه‌هاست.
• مدل‌های جدید با طراحی وکیوم شده برای کاهش جرقه، ایمنی بیشتری ارائه می‌دهند. با این حال، در هنگام گرم کردن مواد آلی بهتر است از هود شیمیایی استفاده شود.

جنس صفحه هات پلیت چیست؟

انتخاب جنس مناسب صفحه هات پلیت از اهمیت بالایی برخوردار است. می­توان گفت، هر نوع جنس برای این دستگاه مزایا و معایب خاص خود را دارد:

• آلومینیوم: انتقال حرارت سریع و یکنواخت، اما حساس به مواد خورنده.
• سرامیک: مقاوم در برابر مواد شیمیایی و دماهای بالا، اما شکننده‌تر از آلومینیوم.
• پلی‌پروپیلن: مناسب برای مقاومت در برابر مواد شیمیایی سخت، اما محدوده دمایی پایین‌تر.
• استیل ضدزنگ: مقاومت بالا در برابر خوردگی و قابلیت استفاده در محیط‌های آسپتیک.

کاربردهای هات پلیت

هات پلیت آزمایشگاهی یا هیتر آزمایشگاهی به عنوان یک صفحه حرارتی در آزمایشگاه‌ها کاربرد گسترده‌ای دارد. این دستگاه معمولاً برای گرم کردن نمونه‌ها، ترکیب و حل کردن محلول‌ها در ظروف آزمایشگاهی استفاده می‌شود. برخی از مدل‌ها دارای همزن مغناطیسی داخلی هستند که همزمان با گرم کردن، مایعات را به صورت خودکار هم می‌زنند.

هات پلیت‌ها در طیف گسترده‌ای از فعالیت‌ها و آزمایش‌های علمی استفاده می‌شوند. برخی از کاربردهای اصلی این دستگاه پلیت عبارتند از:

• گرم کردن نمونه‌ها: به‌ویژه برای فرآیندهایی که نیاز به کنترل دقیق دما دارند.
• مخلوط کردن محلول‌ها: در مدل‌های مگنت‌دار، امکان هم زدن یکنواخت محلول‌ها فراهم است.
• تبخیر مایعات: برای کاهش حجم نمونه‌ها.
• ذوب کردن مواد جامد: مناسب برای آزمایش‌هایی که نیاز به نمونه‌های مایع دارند.

طرز کار و اصول استفاده از هات پلیت

دو روش اصلی برای گرم کردن ظروف شیشه‌ای با هات پلیت وجود دارد:

روش اول: تعلیق ظروف شیشه‌ای بالای صفحه

در این روش، ظروف شیشه‌ای بدون تماس مستقیم، کمی بالاتر از سطح صفحه قرار داده می‌شوند. این کار به کاهش دمای ظروف و همچنین کاهش سرعت انتقال گرما کمک می‌کند، به طوری که گرمایش یکنواخت‌تری حاصل می‌شود. این روش برای موادی با نقطه جوش پایین یا زمانی که حداقل دمای دستگاه بسیار بالاست، ایده‌آل است.

روش دوم: استفاده از سیستم آبمیوه‌گیری

در این روش، دستگاه به گونه‌ای تنظیم می‌شود که ظروف شیشه‌ای به صورت غیرمستقیم و با استفاده از هوای گرم جمع‌شده در زیر آن گرم شوند. این روش برای فرآیندهایی که به دمای بالاتر نیاز دارند، مناسب است. برخلاف روش تعلیق، این شیوه از ظروف در برابر رسوبات محافظت بهتری ارائه می‌دهد.

هر دو روش فوق به دلیل ایمنی، کارایی و هزینه پایین در آزمایشگاه‌های دانشجویی و تحقیقاتی بسیار پرکاربرد هستند. علاوه بر این، پس از استفاده از هات پلیت، نیازی به منتظر ماندن برای خنک شدن دستگاه نیست، که این موضوع بهره‌وری را افزایش می‌دهد.
هات پلیت (همزن مغناطیسی) با تنوع در مدل‌ها و ویژگی‌ها، یکی از ضروری‌ترین ابزارها در آزمایشگاه‌ها و صنایع مختلف است. انتخاب نوع مناسب هات پلیت بر اساس نیاز کاربر، دما و سرعت چرخش مورد نظر، و همچنین مقاومت مواد به کار رفته در صفحه گرم‌کننده، می‌تواند به بهبود عملکرد و کیفیت آزمایش‌ها کمک شایانی کند.
 

مزایای استفاده از هات پلیت

یکی از ویژگی‌های برجسته هات پلیت، قیمت اقتصادی آن است. این دستگاه که در مدل‌های معمولی با قیمتی حدود ۲۰ دلار برای یک هات پلیت ۱۰۰۰ واتی قابل تهیه است، گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه برای افرادی محسوب می‌شود که با محدودیت بودجه مواجه‌اند. به همین دلیل، می‌توان هات پلیت را به عنوان یک فناوری کارآمد و قابل‌دسترس در دنیای مدرن در نظر گرفت که امکان حرارت‌دهی دقیق و مطمئن را برای کاربران فراهم می‌کند.

نکات ایمنی در استفاده از هات پلیت

هنگام استفاده از هات پلیت، رعایت نکات ایمنی ضروری است. اطمینان حاصل کنید که میان هات پلیت و مواد قابل اشتعال فاصله ایمن وجود دارد. همچنین باید دستگاه در محلی قرار گیرد که از دسترس کودکان یا افراد ناآشنا با کارکرد آن دور باشد. از انواع خاص هات پلیت‌ها می‌توان به مدل‌های نگهدارنده اشاره کرد که اغلب از مواد سفالین ساخته شده‌اند.

این دستگاه‌ها پس از یک دقیقه حرارت‌دهی در مایکروویو، می‌توانند تا ۳۰ دقیقه گرما را حفظ کنند. طراحی آن‌ها به گونه‌ای است که لبه‌های دستگاه داغ نمی‌شوند، بنابراین امکان جابجایی و کنترل آسان بدون خطر سوختگی وجود دارد.

جمع بندی

برای انتخاب و خرید هات پلیت مناسب، دریافت مشاوره از کارشناسان باتجربه امری ضروری است. شرکت ایران خودساز با ارائه انواع هات پلیت‌های آزمایشگاهی، صنعتی و دیجیتال، به همراه مشاوره تخصصی، گزینه‌های ایده‌آلی برای نیازهای مختلف کاربران فراهم می‌کند. شما می‌توانید با اطمینان کامل، محصولی باکیفیت و مطابق با استانداردهای روز دنیا تهیه کنید.

سوالات متداول