Un bagno d'acqua in laboratorio è un contenitore d'acqua riscaldato che viene utilizzato per incubare i campioni e mantenerli caldi. Viene comunemente utilizzato nei laboratori per riscaldare vari dispositivi e consentire lo svolgimento di alcune reazioni chimiche ad alta temperatura. La temperatura del bagno d'acqua è mantenuta costante dalla circolazione dell'acqua.
La funzione di un bagnomaria da laboratorio comprende il riscaldamento di reagenti, la fusione di substrati, l'incubazione di colture cellulari e la facilitazione di reazioni chimiche ad alta temperatura. La maggior parte dei bagnomaria da laboratorio è dotata di un'interfaccia digitale che consente agli utenti di impostare la temperatura desiderata. Una spia luminosa si accende per indicare che il bagnomaria è in funzione e, una volta raggiunta la temperatura corretta, il bagnomaria si accende e si spegne per mantenere una temperatura costante.
Alcuni bagnomaria, noti come bagnomaria a scuotimento, sono dotati di comandi aggiuntivi per controllare la velocità e la frequenza dei movimenti. Questi bagni ad agitazione possono essere utilizzati per mescolare le sostanze invece di utilizzare un bagno d'acqua standard, spegnendo il meccanismo di agitazione.
I bagni d'acqua sono utilizzati in diversi contesti, come laboratori clinici industriali, strutture accademiche, laboratori di ricerca governativi, applicazioni ambientali, tecnologie alimentari e impianti di trattamento delle acque reflue. Sono stati utilizzati per lungo tempo come mezzo di incubazione grazie alla capacità dell'acqua di trattenere efficacemente il calore. Le applicazioni dei bagni d'acqua comprendono lo scongelamento dei campioni, gli esami batteriologici, il riscaldamento dei reagenti, la determinazione dei coliformi e i test microbiologici.
Quando si acquista un bagno d'acqua, occorre considerare l'elettronica. I sistemi di controllo digitali garantiscono una maggiore uniformità, stabilità e controllo della temperatura. I bagni d'acqua digitali a temperatura costante sono adatti a varie applicazioni, tra cui esami batteriologici, lavorazione degli alimenti, procedure di controllo della qualità e saggi microbiologici. I sistemi analogici offrono un controllo facile da usare e sono più adatti per applicazioni a set-point fisso.
È importante notare che un bagno d'acqua da laboratorio non contiene necessariamente acqua. La scelta del fluido utilizzato nel bagno d'acqua dipende da fattori quali l'intervallo di temperatura richiesto e la viscosità necessaria del fluido. In alcuni casi, al posto dell'acqua si usa l'olio. Quando si lavora con sostanze infiammabili, come l'olio, è necessario adottare precauzioni di sicurezza, tra cui l'utilizzo del bagno d'acqua su una superficie stabile e piana.
Esistono diversi tipi di bagni d'acqua da laboratorio, tra cui i bagni d'acqua a circolazione e i bagni d'acqua non a circolazione. I bagni d'acqua a circolazione sono ideali per le applicazioni in cui l'uniformità della temperatura è fondamentale, mentre i bagni d'acqua non a circolazione si basano principalmente sulla convezione per il trasferimento del calore. Altri sistemi comprendono i sistemi a circolazione esterna, i bagni ad agitazione e i bagni a ultrasuoni.
L'intervallo di temperatura di un bagno d'acqua dipende dalla tecnologia di riscaldamento e raffreddamento dell'unità e dal fluido utilizzato. I bagni d'acqua di base hanno in genere un intervallo di temperatura compreso tra (ambiente +5) °C e 99,9 °C. Per raggiungere temperature inferiori all'ambiente, è possibile utilizzare un refrigeratore. I bagni di acqua bollente possono raggiungere temperature di 100 °C, mentre i bagni di olio ad alta temperatura possono raggiungere temperature che vanno da +50 °C a 260 °C.
Nel caso di un evaporatore rotante, spesso si utilizza un bagno d'acqua per fornire calore. Un evaporatore rotante funziona riducendo la pressione su una soluzione, abbassandone il punto di ebollizione e provocando l'evaporazione. Il bagno d'acqua al di sotto del pallone rotante fornisce il calore necessario per sostituire il calore sottratto alla soluzione durante l'evaporazione. Il bagno d'acqua non è un sostituto adeguato dell'evaporatore rotante, poiché non fornisce la riduzione di pressione e la pompa del vuoto necessarie per il processo di evaporazione. L'uso di un evaporatore rotante consente l'evaporazione a temperature più basse, proteggendo il campione dai danni del calore.
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