如何選擇低溫恒溫水槽的恒溫介質(zhì)？有依據(jù)嗎

　　在生命科學(xué)領(lǐng)域中，低溫恒溫水槽主要用于研究一些生命在不同環(huán)境溫度下的反應(yīng)和特性。通過恒溫讓生物處于不同的生長(zhǎng)環(huán)境下，觀察其生長(zhǎng)規(guī)律和在特定溫度下的反應(yīng)；也可通過容器觀察細(xì)胞等微生物在低溫下的活數(shù)等實(shí)驗(yàn)。
　　
　　目前恒溫水槽使用的介質(zhì)大致有酒精、水、防凍液、食用油、硅油、汽缸油等。水是廉價(jià)的的介質(zhì)，作用范圍一般在5~95℃，但不能覆蓋常用的0℃，而較多恒溫水槽使用防凍液代替水。
　　
　　根據(jù)有關(guān)研究，凍液與水按1:1混合，在-30℃時(shí)性能仍正常。槽的表面溫場(chǎng)與室溫及介質(zhì)蒸發(fā)量有關(guān)，常壓下純防凍液表面張力46.49mN/m（而純水表面張力0.728mN/m（20℃）），防凍液與水合后會(huì)增加水表面張力，造成分子內(nèi)聚力增加，從而使得蒸發(fā)量小于純水，故其垂直溫場(chǎng)優(yōu)于純水。此項(xiàng)性能對(duì)于射流結(jié)構(gòu)低溫恒溫水槽尤其明顯。
　　                                                                     
　　使用純水和防凍液（按水和防凍液1:1混合）的垂直溫場(chǎng)分別15mK和32mK。當(dāng)恒溫介質(zhì)蒸發(fā)量大時(shí)，需要遮蓋槽面以改善垂直溫場(chǎng)。對(duì)擁有射流結(jié)構(gòu)的低溫恒溫水槽（98℃）進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示：槽面有覆蓋場(chǎng)時(shí)，垂直均勻性為12mK，波動(dòng)性為8mK；無覆蓋物時(shí)，垂直均勻性為28mK，波動(dòng)性為12mK。由此可見，無覆蓋物的影響相當(dāng)可觀。
　　
　　這在某些無法遮蓋槽面進(jìn)行檢測(cè)工作的情況下需要注意：
　　
　　在高溫時(shí)，選擇蒸發(fā)量小的工作介質(zhì)可以減小此類影響，低粘度硅油是一種選擇。使用低粘度硅油作介質(zhì)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示：在-30℃時(shí)，垂直物均勻性為4mK，波動(dòng)性為12mK；在100℃，垂直均勻性為2mK，波動(dòng)性為5mK。
　　
　　食用油也是一種廉價(jià)導(dǎo)熱介質(zhì)，在100~200℃工作范圍得到廣泛使用。但電熱絲通電后溫度很高，食用油非常容易炭化，形成黏性大的顆粒，纏繞在加熱絲上，使其導(dǎo)熱性變差，降低槽溫穩(wěn)定性。更重要的是降低了加熱絲之間絕緣電阻，導(dǎo)致不安全。因此在100~300℃工作范圍建議使用硅油，并周期更換。
　　
　　如果低溫恒溫水槽在溫度零下40℃到零下100℃，我們可以選擇工業(yè)純酒精。