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加熱是指熱源將熱能傳給較冷物體而使其變熱的過程。一般的外在表現為溫度的升高,可以用溫度計等設備直接測量。 加熱的方式一般可分為直接加熱和間接加熱兩大類。

定義

加熱(heating ) 根據熱能的獲得,可分為直接的和間接的兩類。直接熱源加熱是將熱能直接加於物料,如煙道氣加熱、電流加熱和太陽輻射能加熱等。間接熱源加熱是將上述直接熱源的熱能加於一中間載熱體,然後由中間載熱體將熱能再傳給物料,如蒸汽加熱、熱水加熱、礦物油加熱等。[1]

方法

直接加熱 適用於對溫度無準確要求且需快速升溫的實驗,包括隔石棉網加熱和不隔石棉網加熱。

間接加熱 適用於不能使用明火加熱對環境要求較高,不能有雜質介入的,高質量加熱,真空感應加熱就是一個案列,通常間接加熱的方式有,電磁感應加熱,熱輻射加熱,這些加熱方式是不需要和物體接觸的,也稱作間接加熱。

熱浴 直接加熱造成被加熱一起受熱不均勻或溫度難以控制時,可採用間接加熱。間接加熱包括水浴、油浴和沙浴加熱。 (1)水浴的作用:①易於控制溫度②被加熱儀器受熱均勻。

(2)中學化學中常用水浴加熱的實驗有:①KNO3溶解度的測定(溫度計插入溶液中)②銀鏡反應(不用溫度計)③酯的水解(溫度計插入水浴中)④硝基苯的製取(溫度計插入水浴中)⑤酚醛樹脂的製備⑥蔗糖的水解實驗(沸水浴)⑦纖維素的水解實驗(沸水浴)

加熱設備

箱式電阻爐 箱式電阻爐是利用電流通過布置在爐膛內的電熱元件發熱,通過對流和輻射對零件進行加熱。圖所示為中溫箱式電阻爐,它的熱電偶從爐頂或後壁插人爐膛,通過檢測儀表顯示和控制溫度。箱式電阻爐是熱處理車間應用很廣泛的加熱設備,適用於鋼鐵材料和非鋼鐵材料(有色金屬)的退火、正火、淬火、回火及固體滲碳等的加熱,具有操作簡便,控溫準確,可通入保護性氣體防止零件加熱時氧化,勞動條件好等優點。但箱式電阻爐也存在一些缺點,比如冷爐開溫慢,爐內溫差較大,工件容易產生氧化和脫碳,操作不方便等,特別是大型箱式電阻爐,工.人在操作時的勞動強度較大。

井式電阻爐 井式電阻爐的工作原理與箱式電阻爐相同,其因爐口向上、形如並狀而得名。常用的有中溫井式爐、低溫井式爐和氣體滲碳爐三種。中溫井式爐主要應用於長形零件的淬火、退火和正火等熱處理,最高工作溫度為950℃,因爐體較高,一般置於地坑中,僅露出地面600~700mm。與箱式爐相比,井式爐熱量傳遞較好,爐頂可裝風扇,使溫度分布較均勻,細長零件垂直放置可克服零件水平放置時因自重引起的彎曲並可利用各種起重設備進料或出料。井式電阻爐和箱式電阻爐的使用都比較簡單,在使用過程中應經常清除爐內的氧化鐵屑,進出料時必須切斷電源,不得碰撞爐襯或十分靠近電熱元件,以保證安全生產和電阻爐的使用壽命。

鹽浴爐 鹽浴爐是利用熔鹽作為加熱介質的爐型。根據工作溫度的不同可以分為高溫、中溫、低溫鹽浴爐。高、中溫鹽浴爐採用電極的內加熱式,是把低電壓、大電流的交流電通入置於鹽槽內的兩個電極上,利用兩電極間熔鹽電阻發熱效應,使熔鹽達到預定溫度。將零件吊掛在熔鹽中,通過對流、傳導作用,使工.件加熱。低溫鹽浴爐採用電阻絲的外加熱式。鹽浴爐可以完成多種熱處理工藝的加熱,其特點是加熱速度快、均勻,氧化和脫碳少,是中小型工、模具的主要加熱方式。但鹽浴爐加熱操作中,存在零件的扎綁、夾持等工序,使得操作複雜,勞動強度大,工作條件差,同時存在啟動時升溫時間長等缺點。 [2]

注意事項

液體加熱注意事項: 試管:①液體不超過試管容積的1/3 ②試管與桌面成45°角

③試管要預熱

④加熱時,管口不准對着人

燒杯:①液體占燒杯容積的1/3~2/3 ②加熱時墊石棉網 ③加熱液體中應加沸石,避免液體暴沸 燒瓶:①液體占燒瓶容積的1/3~2/3 ②加熱前外壁要擦乾 ③加熱時墊石棉網 ④液體中加沸石,避免暴沸,或邊加熱邊攪拌 蒸發皿:①液體不超過容積的2/3 ②加熱時要不斷攪拌 ③當蒸發皿析出較多固體時應減小火焰或停止加熱,利用餘熱把剩餘固體蒸乾,以防止晶體外濺 固體的加熱注意事項:

試管:①試管口稍向下傾斜(加熱NH4Cl除外) ②試管要預熱 ③酒精燈要對準固體部分加熱,固體量較多時,應先對準靠近管口的部分,待熔解後再將酒精燈往後移 蒸發皿:①要注意充分攪拌 ②適用於固體的烘乾或灼燒 坩堝:①先小火加熱,後強火灼燒 ②適用於高溫加熱固體 ③坩堝種類有瓷坩堝、氧化鋁坩堝等,加熱熔融強鹼只能在鐵坩堝中進行

參考來源