در آزمایشگاه‌، دستگاه فور یا آون (Oven) به طور خاص برای خشک کردن نمونه‌ها، استریل کردن ابزار و حتی تنظیم دمای محیط برای انجام آزمایش‌های خاص استفاده می‌شوند. دمای آون‌ها معمولاً بین 30 تا 300 درجه سانتی‌گراد تنظیم می‌شود. این دستگاه با استفاده از هوای گرم یا جریان همرفتی، دمای داخلی را بالا می‌برد.

از انواع مختلف آون‌ها می‌توان به آون‌های حرارتی (با سیستم گرمایشی برقی یا گازی)، آون‌های خلا و آون‌های هوای گرم اشاره کرد.

ویژگی‌ها و اجزای دستگاه فور یا آون (Oven)

1. محفظه داخلی (Inner Chamber): از جنس فولاد ضدزنگ یا آلومینیوم مقاوم به حرارت.
2. سیستم گرمایشی (Heater): آون‌ها معمولاً دارای المنت‌های برقی یا سیستم‌های گرمایشی گازی هستند که برای تولید گرما، معمولاً در دیواره‌ها یا زیر محفظه تعبیه شده است.
3. عایق حرارتی: برای جلوگیری از اتلاف گرما و محافظت از کاربر.
4. فن داخلی (در آون‌های همرفتی): برای توزیع یکنواخت حرارت (در آون‌های Forced Convection).
5. ترموستات یا کنترلر دیجیتال دما: برای تنظیم، نمایش و پایدار نگه‌داشتن دمای دلخواه.
6. تایمر : برای تنظیم زمان کار دستگاه به‌طور خودکار.
7. پنجره شفاف: بسیاری از آون‌ها دارای پنجره شفاف هستند که امکان مشاهده وضعیت نمونه‌ها را بدون باز کردن درب فراهم می‌آورد.
8. سیستم تهویه: در آون‌های خاصی که برای کاربردهای خاص نظیر استریل کردن یا خشک کردن مواد حساس به رطوبت طراحی شده‌اند، سیستم تهویه برای خروج بخارات و رطوبت اضافی به کار می‌رود.

قبل از شروع به کار، اطمینان حاصل کنید که دستگاه آون به درستی تنظیم شده است و دمای آن به طور دقیق کنترل می‌شود.همیشه دمای آون را قبل از قرار دادن نمونه‌ها در دستگاه بررسی کنید تا از گرمای زیاد یا نوسانات دمایی جلوگیری کنید.

2-تهویه مناسب:

آون‌ها باید در محیطی با تهویه مناسب قرار گیرند تا گازهای ممکن مانند بخارات فرار، بخارات شیمیایی یا گازهای خطرناک به درستی خارج شوند.در صورت نیاز به کشت میکروبی یا آزمایشات با بخارات سمی، از آون‌هایی که دارای سیستم تهویه اجباری یا فیلتر هستند، استفاده کنید.

3-کنترل نمونه‌های حساس:

نمونه‌هایی که در آون قرار می‌گیرند باید برای دما و زمان مناسب برای هر ماده یا ترکیب مشخص شده باشند تا از سوختگی یا تغییرات ناخواسته جلوگیری شود.از استفاده از مواد قابل اشتعال در آون خودداری کنید، زیرا دمای بالا ممکن است موجب آتش‌سوزی شود.

4-استفاده از دستکش و لباس محافظ:

همواره هنگام استفاده از آون از دستکش‌های مقاوم در برابر حرارت و لباس‌های محافظ استفاده کنید.در صورت نیاز به برداشتن یا قرار دادن نمونه‌ها در دستگاه، از ابزارهای مخصوص مانند انبر برای اجتناب از تماس مستقیم با سطح داغ استفاده کنید.

5-قطع برق هنگام کار با آون:

در صورت بروز هرگونه خرابی یا نیاز به تعمیرات، دستگاه را از برق بکشید.همچنین، از آون‌هایی که سیم برق یا دیگر اجزای آن آسیب دیده است، استفاده نکنید.

6-عدم استفاده از آون برای مواد غیرمجاز:

از قرار دادن مواد یا ترکیباتی که برای استفاده در آون آزمایشگاهی مناسب نیستند (مانند مواد شیمیایی بسیار واکنش‌پذیر یا مواد انفجاری) خودداری کنید.

7-خنک شدن تدریجی:

پس از اتمام کار با آون، دستگاه را اجازه دهید تا به تدریج خنک شود و از باز کردن درب آون بلافاصله پس از خاموش کردن آن خودداری کنید، چرا که تغییرات دما می‌تواند خطر آسیب به تجهیزات و نمونه‌ها را افزایش دهد.

8-آموزش کارکنان:

قبل از استفاده از آون، تمام افراد باید آموزش‌های لازم برای کار با این دستگاه را ببینند و از خطرات آن آگاه باشند.

قبل از استفاده، باید وضعیت کلی آون بررسی شود. این شامل سلامت المنت‌های گرمایی، فن (در صورت وجود)، سیستم‌های کنترل دما و ترموستات است. تنظیم و کالیبراسیون دما: آون‌های دیجیتال نیاز به کالیبراسیون دقیق دارند. برای این منظور، از ترمومتر کالیبره‌شده برای اندازه‌گیری دمای داخلی دستگاه در نزدیکی نمونه‌ها استفاده می‌شود. تنظیم دما و زمان: دما و زمان باید به‌طور دقیق تنظیم شوند. برای برخی فرآیندها، آون‌ها ممکن است نیاز به پروفایل دمایی خاصی داشته باشند، به‌طور مثال دمایی که به‌طور تدریجی از پایین به بالا افزایش یابد.

2- انتخاب نوع آون

آون هوای گرم (Forced Convection Oven): در این نوع آون‌ها، جریان هوای گرم به‌وسیله فن‌ها در داخل محفظه گردش می‌کند. این نوع آون‌ها برای خشک‌کردن یکنواخت نمونه‌ها یا استریل‌سازی تجهیزات مناسب است.آون گرانشی (Gravity Convection Oven: در این آون‌ها، هوای گرم به‌طور طبیعی از بالا به پایین حرکت می‌کند. این مدل برای کاربردهایی که به گردش هوای سریع نیاز ندارند مناسب است. آون خلاء (Vacuum Oven): برای فرآیندهایی که باید در فشار پایین انجام شوند، آون‌های خلاء استفاده می‌شوند. این آون‌ها مناسب برای خشک‌کردن مواد حساس به حرارت یا انجام آزمایشات شیمیایی خاص هستند. آون خشک‌کن (Drying Oven): این آون‌ها به‌طور خاص برای خشک‌کردن نمونه‌ها طراحی شده‌اند و به کنترل دقیق دما و رطوبت نیاز دارند.

3- قرار دادن نمونه‌ها انتخاب ظروف مناسب:

برای قرار دادن نمونه‌ها باید از ظروف مقاوم به حرارت مانند پتری دیش‌های فلزی، سینی‌های سرامیکی یا لوله‌های شیشه‌ای مقاوم به حرارت استفاده شود. چیدمان مناسب نمونه‌ها: نمونه‌ها باید به‌طور یکنواخت و مرتب داخل آون قرار گیرند تا جریان هوا به‌طور کامل و یکنواخت به همه آن‌ها برسد. قرار دادن بیش از حد نمونه‌ها در یک‌جا می‌تواند منجر به توزیع نامناسب گرما و خشک‌شدن غیر یکنواخت شود.

4– تنظیم دما و پروفایل دمایی تنظیم دما

دمای آون باید با توجه به نوع فرآیند تنظیم شود. برای خشک‌کردن مواد معمولاً دما بین 50 تا 100 درجه سانتی‌گراد تنظیم می‌شود، در حالی که برای استریل‌سازی معمولاً دما باید در حدود 160-180 درجه سانتی‌گراد باشد. پروفایل دمایی: در برخی آزمایش‌ها نیاز است که آون به‌طور تدریجی دما را افزایش دهد. به‌عنوان مثال، در فرآیندهای گرماشیمیایی یا تجزیه مواد، دما به‌صورت پله‌ای و بر اساس زمان مشخص افزایش می‌یابد

5-عملکرد آون و فرآیندهاگرمایش یکنواخت

بیشتر آون‌ها به‌طور خودکار یا دستی گرمایش یکنواخت را در داخل محفظه ایجاد می‌کنند. این امر توسط المنت‌های گرمایی یا فن‌ها (در صورت وجود) انجام می‌شود. تنظیمات زمان: به‌ویژه در فرآیندهای

استریل‌سازی یا خشک‌کردن، زمان یکی از عوامل کلیدی است. باید دقت کرد که زمان دقیق فرآیند تنظیم شود تا از تخریب یا تغییرات ناخواسته در نمونه‌ها جلوگیری گردد.

6-نظارت بر فرآیند کنترل دما و رطوبت (در صورت نیاز)

برای مواد حساس به رطوبت یا تغییرات دما، نظارت مداوم بر وضعیت داخلی آون ضروری است. برخی آون‌ها دارای سیستم‌های کنترل رطوبت و دما هستند. چک کردن فرآیند: بسته به نوع آزمایش، ممکن است نیاز به بررسی‌های دوره‌ای باشد تا از صحت عملکرد دستگاه و دقت فرآیند اطمینان حاصل شود. استفاده از ترمومترهای خارجی برای تایید دمای دقیق در نزدیکی نمونه‌ها توصیه می‌شود

7- پایان فرآیند و خارج کردن نمونه‌هاخاموش کردن آون

پس از اتمام فرآیند، آون باید خاموش شود و اجازه داده شود تا دما به‌طور طبیعی کاهش یابد. به‌ویژه در دماهای بالا، از بیرون آوردن نمونه‌ها قبل از سرد شدن آون جلوگیری شود.احتیاط هنگام برداشت نمونه‌ها: از دستکش‌های مقاوم به حرارت برای خارج کردن نمونه‌ها از آون استفاده کنید. نمونه‌ها باید به‌طور ایمن و با احتیاط از آون خارج شوند تا از آسیب یا سوختگی جلوگیری شود.

هدف: بررسی رفتار مواد تحت دماهای مختلف (تجزیه، ذوب، انبساط حرارتی).دستگاه: آون‌ها به‌ویژه برای فرآیندهای گرماشیمیایی یا تجزیه حرارتی. دروس مرتبط: شیمی فیزیک، مهندسی شیمی، علم مواد.

2-خشک‌کردن نمونه‌های بیولوژیکی (Biological Sample Drying)

هدف: حذف رطوبت از نمونه‌های زیستی، مانند باکتری‌ها، سلول‌ها یا مواد دارویی. دستگاه: آون‌های خلاء یا آون‌های هوای گرم. دروس مرتبط: زیست‌شناسی سلولی و مولکولی، میکروبیولوژی، بیوتکنولوژی.

3- فرآیندهای پخت (Baking)

هدف: پخت یا کلسینه‌کردن مواد معدنی یا نمونه‌های خاکی.دستگاه: آون‌های با دماهای بالا (معمولاً بیش از 500 درجه سانتی‌گراد برای کلسیناسیون). دروس مرتبط: شیمی تجزیه، زمین‌شناسی، مهندسی مواد.

4-آزمایش‌های کشت میکروبی (Microbial Cultivation)

هدف: نگهداری و تکثیر سلول‌های میکروبی یا کشت باکتری‌ها در دماهای ثابت.دستگاه: آون‌های کشت سلولی (خصوصاً برای تولید محیط‌های کشت با دمای ثابت). دروس مرتبط: میکروبیولوژی، بیولوژی سلولی، پزشکی.

5-آزمایش‌های سنتز شیمیایی (Chemical Synthesis)

هدف: انجام واکنش‌های شیمیایی تحت دماهای کنترل‌شده.دستگاه: آون‌های مقاوم به حرارت. دروس مرتبط: شیمی آلی، شیمی فیزیک، مهندسی شیمی.

6-آزمایش‌های تجزیه حرارتی (Thermogravimetric Analysis – TGA)

هدف: تجزیه و تحلیل کاهش وزن ماده تحت حرارت برای تعیین ترکیب شیمیایی. دستگاه: آون‌ها، مخصوصاً آون‌های با سیستم کنترل دقیق دما. دروس مرتبط: شیمی تجزیه، علم مواد.

دستگاه‌های مرتبط: آون‌های آزمایشگاهی برای خشک‌کردن نمونه‌ها، آزمایش‌های کاهش وزن و تجزیه حرارتی. موضوعات مهم: اندازه‌گیری رطوبت، خواص فیزیکی و شیمیایی مواد تحت دماهای مختلف.

2-میکروبیولوژی

دستگاه‌های مرتبط: آون‌های استریل‌سازی و کشت سلولی. موضوعات مهم: استریل‌سازی ابزار آلات آزمایشگاهی، کشت باکتری‌ها، تجزیه و تحلیل محیط‌های کشت.

3-علوم مواد (Materials Science)

دستگاه‌های مرتبط: آون‌های حرارتی برای تجزیه مواد و آزمون‌های گرماشیمیایی. موضوعات مهم: رفتار مواد تحت حرارت، تجزیه و تحلیل پایداری حرارتی مواد.

4-بیوتکنولوژی (Biotechnology)

دستگاه‌های مرتبط: آون‌های کشت سلولی و خشک‌کردن نمونه‌های بیولوژیکی. موضوعات مهم: استفاده از آون‌ها در کشت سلول‌ها، استخراج مواد بیولوژیکی و فرآیندهای بیوتکنولوژیکی.

5-مهندسی شیمی (Chemical Engineering)

دستگاه‌های مرتبط: آون‌ها برای فرآیندهای حرارتی، خشک‌کردن و استریل‌سازی. موضوعات مهم: مدل‌سازی فرآیندهای حرارتی، کنترل دما و فرآیندهای شیمیایی.

6-شیمی آلی و فیزیک (Organic and Physical Chemistry)

دستگاه‌های مرتبط: آون‌ها برای انجام واکنش‌های شیمیایی و تجزیه مواد. موضوعات مهم: استفاده از آون‌ها برای واکنش‌های حرارتی، ترکیب مواد و اندازه‌گیری تغییرات فیزیکی.

7-مهندسی محیط زیست (Environmental Engineering)

دستگاه‌های مرتبط: آون‌ها برای بررسی مواد آلاینده و تجزیه مواد شیمیایی. موضوعات مهم: تجزیه مواد آلی تحت حرارت، تحلیل پسماندها و آلودگی‌ها.

8-پزشکی و داروسازی (Medicine and Pharmacy)

دستگاه‌های مرتبط: آون‌های استریل‌سازی برای تجهیزات پزشکی و دارویی. موضوعات مهم: استریل‌سازی ابزارهای پزشکی، خشک‌کردن داروهای حساس به حرارت.