بنماری یا حمام آب وسیلهای است که کاربرد گستردهای در آزمایشگاههای مختلف شامل آزمایشگاههای موجود در مراکز تحقیقاتی، کلینیکی، آموزشی، صنایع غذایی و فاضلاب دارد. این وسیله به منظور انجام تستهای سرولوژیک، آگلوتیناسیون، بیوشیمی، تستهای دارویی و حتی به منظور انجام مراحل انکوباسیون صنعتی، مورد استفاده قرار میگیرد. از بنماریها به منظور گرم کردن معرفها و ذوب کردن نمونهها نیز استفاده میشود. به عنوان یک قاعده کلی، در بنماریها از آب استفاده میشود؛ اگر چه در تعداد معدودی از آنها از روغن نیز استفاده میشود. اخیرا نسل جدید بنماریها با نام “حمام مهره بدون آب (Waterless bead bath)” نیز ابداع شده است که در پایان به آن پرداخته خواهد شد.
محدوده دمایی بنماریها که به طور طبیعی و بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد از دمای اتاق تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد می بایست باشد. لازم به ذکر است که بنماریهای قادر به تولید دمای ۱۰۰ درجــه ســانـتـیـگـراد، دارای یـک پـوشـش بـا ویـژگـیهـای خاص هستند. اغلب بنماریها دارای محفظهای به گنجایش ۲ تا ۳ لیتر هستند.
طرح کلی بنماریها
به طور کلی، بنماریها دارای واحد کنترل الکتریکی، صفحه نمایشگر (Screen)، درپوش، محفظه تانک، ترمومتر و در برخی از انواع آنها دارای واحد یکنواخت کننده (Agitation unit) نیز هستند.
اصول کار
بنماریها از فولاد ساخته شده و توسط یک رنگ الکتروستاتیک با توانایی جذب و مقاومت بالا در مقابل شرایط محیط آزمایشگاه، پوشیده میشوند. بنماریها دارای یک قطعه هستند که کـنترلها درون آن جای گرفتهاند. بنماریها هـمـچـنـیــن دارای یـک مـحـفـظـه تـانـک بـوده کـه ضـــــدزنـــــگ بـــــوده و دارای مــجــمـــــوعــــهای از رزیـستـورهـای الکتـریکـی در قسمـت پـاییـن آن هستند. در این دستگاهها، حرارت تولید شده به مایع درون تانک (آب یا روغن) منتقل شده و بدین وسیله، مایع درون محفظه تانک به کمک وسیلههای کنترل کننده (ترموستات و …) به دمای مورد نظر میرسد.
به طور کلی، رزیستورهای مورد استفاده در بنماریها بر ۲ نوع هستند:
رزیستورهای داخلی: این رزیستورها درون یک لوله قرار گرفته و در قسمت تحتانی محفظه تانک بنماری و در تماس مستقیم با مایع درون آن قرار میگیرند.
رزیستورهای خارجی: این نوع رزیستورها در قسمت پایین و در خارج از محفظه تــانــک قــرار گــرفـتــه انــد. ایــن نــوع رزیـسـتــورهــا بــه وسـیـلــه یــک مــاده ایــزولـه کننـده (Isolating material) به منظور جلوگیری از اتلاف گرما، پوشیده شده اند. این نوع از رزیستورها، گرما را از طریق هدایت گرمایی (Thermal conduction) به کف محفظه تانک منتقل میکنند.
انواع خاصی از بنماریها دارای اجزایی از قبیل سیستم یکنواخت کننده نیز هستند که موجب ایجاد یک حرکت کنترل شده دقیق در مایع درون محفظه تانک شده و بدین وسیله موجب ایجاد یک دمای یکنواخت در سراسر مایع درون آن میشود.
به طور کلی، بنماریها از نظر دمایی به سه دسته با دمای پایین، دمای بالا و عایق دار تقسیم بندی میشوند.
سیستمهای کنترل بنماری
بنماریها دارای سیستمهای کنترلی بسیار ساده هستند. برخی از سازندگان این وسـیله، کنترلها را با میکروپروسسورها ادغام کردهاند که بر حسب نوع بنماری، دارای تفاوتهایی با یکدیگر هستند.
پانل کنترل بنماریها دارای اجزای زیر است:
– کلید کنترل روشن/خاموش
– چراغ نشان دهنده وضعیت روشن/خاموش بودن دستگاه
– یک دکمه به منظور انتخاب پارامترهایی از قبیل دمای مورد نظر، دمای هشدار و انتخاب واحد دما (درجه سانتیگراد، درجه فارنهایت)
– چراغ هایی (معمولا ۲ عدد) به منظور نشان دادن واحد دما (درجه سانتیگراد، درجه فارنهایت)
– دو دکمه به منظور تنظیم پارامترهای مورد نظر
– صفحه نمایشگر
نصب بنماری
بنماری را در مجاورت با پریز برق نصب کنید. پریز برق باید به منظور تامین حفاظت و ایمنی اپراتور و تجهیزات، دارای یک سیم تخلیه برق در زمین (Ground pole) باشد. بنماریها اغلب با ولتاژ و فرکانسهای ۱۲۰ ولت/۶۰ هرتز یا ۲۳۰ ولت/۶۰ هرتز کار میکنند.
نصب و استفاده از بنماریها ترجیحا باید به منظور تخلیه آب درون محفظه تانک، در نزدیکی سینی ظرفشویی باشد.
سطحی که بنماری روی آن قرار میگیرد باید تراز و یکنواخت بوده و بتواند وزن آن را در هنگامی که پر از مایع است، تحمل کند.
فضای اطراف بنماری باید به گونهای باشد که اپراتور بتواند در آن جا به راحتی کار کرده و همچنین دارای فضای کافی برای قرار دادن نمونهها و سایر تجهیزاتی که در هنگام کار به آنها احتیاج دارد، باشد.
از قرار دادن بنماری در محلی که دارای جریان هوای زیاد (جلوی کولر، جلوی پنجره) است، خودداری شود.
ایمنی کار با بنماری
از کار کردن با بنماری در محیطهایی که دارای مواد قابل اشتعال و احتراق هستند، خودداری شود. این وسیله دارای اجزایی (رزیستورهای با قابلیت تولید دماهای بسیار بالا) بوده که قابلیت ایجاد آتش سوزیهای تصادفی یا احتراقی را دارند.
بنماری را باید به پریز برقی که دارای سیم تخلیه برق در زمین است، وصل کرد.
محفظه تانک بنماری باید از مواد غیر قابل اشتعال و همچنین موادی که فاقد خصوصیت خورندگی هستند، پر شود.
در هنگام کار با بنماری باید از وسایل حفاظتی استفاده کرد. بنماریها دارای رزیستورهایی هستند که در صورت لمس (حتی در طی یک زمان خاص پس از خاموش کردن دستگاه) میتوانند موجب سوختگی شوند.
برای کار با موادی که تولید بخار میکنند باید بنماری را در زیر هود یا در ناحیهای که دارای تهویه مطلوبی است، قرار داد.
باید به خاطر داشت که در صورت تماس دست یا بدن با مایعات درون محفظه تانک بنماری، احتمال ایجاد سوختگی وجود دارد.
بنماریها به گونهای طراحی شدهاند که محفظه تانک آنها باید از مایعات پر شود. در صورتی که محفظه تانک بنماری خالی باشد، دمای آن میتواند بسیار افزایش یابد. بهتر است که از یکنواخت کننده دما در بنماریها استفاده شود که موجب توزیع یکنـواخـت دمـا در سراسر مایع درون بنماری میشوند.
در صــورتـی کـه هـر کـدام از سیستـمهـای کـنـتــرلــی بــنمــاری (کـنـتـرل دمـا، کـنـتـرل دمـای هشدار) معیوب بود، از کار کردن با آن خودداری شود.
نکات لازم در هنگام کار کردن با بنماری به منظور افزایش عمر دستگاه
بر حسب نوع بنماری، محفظه تانک آن را از مایع مورد نظر (آب، روغن) پر کنید.
سطح مایع مورد نظر درون محفظه تانک بـنمـاری بـاید به گونهای باشد که پس از قرار گرفتن نمونهها در داخل آن، ارتفاع سطح مایع از کف محفظه تانک، ۵-۴ سانتی متر باشد.
درون محفظه تانک باید تمیز باشد. برخی از سـازنـدگان این وسیله توصیه میکنند که به منظور جلوگیری از رشد قارچ، کپک و …، مواد مهار کننده رشد این ارگانیسمها نیز به آب درون محفظه تانک افزوده شود.
از تمیـز کـردن بـنمـاری بـا مـواد شیمیـایی سفیدکننده خودداری شود.
از مایعاتی که دارای مقادیر بالایی از کلر هستند، خودداری شود.
از محلولهای نمکی ضعیف مانند کلرید ســـدیـــم، کـلــریــد کـلـسـیــم یــا تــرکـیـبــات کــروم، خودداری شود.
از ریختـن هـر نـوع اسیـد قـوی در محفظه تانک بنماری، خودداری شود.
از مصرف غلظتهای بالای هر نوع نمک در محفظه تانک بنماری، خودداری شود.
از مصرف غلظتهای پایین هیدروکلرید، هـیـــدروبـــرومـیــک، هـیــدرویــدیــک، اسـیــدهــای ســـولـفـــوریـــک یـــا کـــرومـیـــک در بـــنمــاریهــا خودداری شود.
از مصـرف آب مقطـر بـه منظـور پـر کـردن محفظه تانک بنماریها، به دلیل ایجاد سایش و سوراخ شدن بنماری، خودداری شود.
تمیز کردن بنماریها
– به صورت روزانه:
اجزای خارجی بنماری را به طور روزانه تمیز کنید.
در مـــورد بــنمــاریهــای دارای سـیـسـتــم یکنواخت کننده، محور الکتریکی این سیستم را با استفاده از روغن معدنی، روغن کاری کنید.
– به صورت ماهانه:
ابتدا بنماری را خاموش کرده و دوشاخه آن را از پریز خارج کنید. سپس اجازه دهید که بنماری خنک شده تا ریسک سوختگی با آن کاهش یابد.
مایع درون محفظه تانک را دور بریزید.
سیستم یکنواخت کننده دمای محفظه بنماری را که درون محفظه بنماری قرار گرفته است، خارج سازید.
با استفاده از یک دترجنت ملایم، قسمتهای داخلی محفظه تانک را تمیز کنید.
برای تمیز کردن قسمتهای داخلی و خارجی بنماری از یک تکه اسفنج استفاده کنید.
از خم کردن یا ایجاد فشار روی لوله حاوی سیستم کنترل دما که عموما در قسمت کف محفظه تانک قرار گرفته است، خودداری شود.
– هر ۳ ماه یکبار:
ترمومتر یا کنترلهای بنماری را با استفاده از استانداردهای شناخته شده، بررسی کنید. چنانچه یک مرجع استاندارد در دسترس نبود، از مخلوط یخ-آب و (یا) آب جوش استفاده کنید. همچنین باید مد نظر داشت که ترمومتر و کنترلهای بنماری در هنگام نصب اولیه دستگاه نیز بررسی شوند.
حمام مهره بدون آب (Waterless bead bath)
یکی از مشکلات اساسی استفاده از بنماریها، ایجاد آلودگی با قارچها، جلبکها و باکتریها در آب درون محفظه تانک است. بدین منظور نسل جدیدی از بنماریها به نـام “حمـام مهـره بـدون آب (Waterless bead bath)” طـراحـی شـده اسـت کـه حـاوی مهـرههای خاص از جنس فلزهای جامد قابل برگشت به طبیعت بوده و فاقد آلودگیهایی که در بــنمـاریهـای معمـولـی مشـاهـده مـیشـود، است.
مزیت دیگر استفاده از “حمامهای مهره بدون آب” ، کاهش مصرف الکتریسیته است. به عنوان مـثـال، مـصـرف برق در “حمامهای مهره بدون آب” ، برای ایجاد دمای ۶۵ درجه سانتیگراد، در حدود یک چهارم و برای تامین دمای ۳۷ درجه سانتیگراد نیز در حدود یک دوم برق مورد نیاز بــــنمــــاریهــــا اســــت. از مــــزیـــتهـــای دیــگـــر “حمامهای مهره بدون آب” به ایجاد دمای ثابت تر و نوسانات کمتر در دمای ایجاد شده نسبت به بنماریها میتوان اشاره کرد.