實驗室(shi)手持(chi)式(shi)滅(mie)菌(jun)用火焰噴槍(qiang)的原理和用(yong)途(tu)介紹

       火焰噴槍(qiang)是實(shi)驗室(shi)壹(yi)種基礎工(gong)具，它通過高效(xiao)、即(ji)時的高溫(wen)火焰，為眾(zhong)多科學(xue)實驗提(ti)供了至(zhi)關重(zhong)要的無菌(jun)保(bao)障(zhang)或熱(re)源支持(chi)。無論(lun)是微(wei)生(sheng)物(wu)學(xue)中的接種滅(mie)菌(jun)、細胞(bao)培(pei)養中的容器口消(xiao)毒，還是化(hua)學(xue)實驗室(shi)的玻璃工(gong)操作(zuo)，火焰噴槍(qiang)都扮演著無聲卻關鍵的角色(se)。它不(bu)僅是實(shi)驗純(chun)凈性(xing)的防(fang)線，也(ye)是許(xu)多實驗流(liu)程(cheng)得以順(shun)利進行(xing)的根(gen)本支(zhi)撐。下(xia)面(mian)我們將(jiang)從其(qi)工(gong)作原理、分(fen)類、核心(xin)用途(tu)及安(an)全規範(fan)等方面(mian)，介紹這壹(yi)重(zhong)要實驗室(shi)基礎工(gong)具的相(xiang)關內(nei)容(rong)。

       火焰噴槍(qiang)的工作原(yuan)理(li)基(ji)於壹(yi)個古(gu)老(lao)的化(hua)學(xue)過程(cheng)——燃燒(shao)，但在實驗室(shi)的更嚴(yan)格(ge)和特殊(shu)的應(ying)用(yong)要(yao)求下(xia)，這(zhe)壹(yi)過程(cheng)需要(yao)做(zuo)到(dao)更好(hao)的可(ke)控(kong)性(xing)和安(an)全性(xing)。火焰噴槍(qiang)工作的核心(xin)原理(li)是可(ke)燃氣(qi)體與(yu)氧(yang)氣(qi)的混合燃燒(shao)。當(dang)可(ke)燃氣(qi)體（丁(ding)烷(wan)）從儲(chu)存罐中釋放，與(yu)空(kong)氣中的氧(yang)氣(qi)或來自(zi)獨立(li)氧(yang)氣(qi)源的純(chun)氧(yang)混(hun)合後，在點火裝置的作用下(xia)發(fa)生(sheng)劇烈(lie)的氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)。這(zhe)壹(yi)反(fan)應(ying)不(bu)僅是化(hua)學(xue)能的釋放過程(cheng)，更是能(neng)量形式(shi)的精準(zhun)轉(zhuan)換(huan)：儲(chu)存在燃料(liao)分子(zi)化(hua)學(xue)鍵中的勢(shi)能(neng)迅(xun)速(su)轉(zhuan)化(hua)為(wei)熱(re)能(neng)和光能。

       壹(yi)臺(tai)完(wan)整(zheng)的實驗室(shi)火焰噴槍(qiang)會分為(wei)多個部(bu)分(fen)，我們以Sciencetool的D100手持(chi)式(shi)電子(zi)點(dian)火火焰噴槍(qiang)為例，其(qi)主(zhu)要構造包括(kuo)如下(xia)部(bu)分(fen)：

●握把(ba)儲(chu)氣罐：手持(chi)的握把(ba)內(nei)部(bu)是燃(ran)料(liao)儲(chu)存罐、此外還包括壓力(li)調(tiao)節閥(fa)和輸氣管(guan)道組成(cheng)。壓力(li)調(tiao)節閥(fa)能(neng)將(jiang)儲(chu)存罐中的高壓氣(qi)體(ti)降至(zhi)安全穩定的工作壓力(li)（通常(chang)為0.1-0.3MPa），確(que)保(bao)火焰均勻穩定。

●混(hun)合系統：包括混(hun)合室(shi)和文(wen)丘裏管(guan)。文(wen)丘裏管(guan)利用伯(bo)努利原理(li)，在氣體(ti)通過狹窄管(guan)道時(shi)產生(sheng)負(fu)壓，自(zi)動(dong)吸(xi)入(ru)空(kong)氣與(yu)燃(ran)料(liao)混合。混合比例直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)燃燒(shao)效(xiao)率和火焰特性(xing)，通常(chang)混合比為燃料(liao)與空(kong)氣接(jie)近化(hua)學(xue)計量比(bi)。

●點(dian)火與控(kong)制系統：壓電(dian)陶(tao)瓷點(dian)火裝置通過機械(xie)壓力(li)產(chan)生(sheng)高壓電(dian)火花（可(ke)達(da)8000-12000伏），安(an)全可(ke)靠地(di)點燃(ran)混合氣體。火焰調節閥(fa)允(yun)許(xu)用戶精(jing)確控(kong)制火焰大小和強(qiang)度(du)，滿足不(bu)同應(ying)用(yong)需(xu)求。

●火焰噴嘴(zui)：噴槍(qiang)頭部(bu)和火焰穩定器確保(bao)混(hun)合氣體充分燃(ran)燒(shao)，形成(cheng)穩定的錐形火焰。火焰結(jie)構分為三(san)個清晰(xi)區域：內(nei)錐、中錐和外錐（二次(ci)燃燒(shao)區），其(qi)中中錐溫(wen)度高(gao)，是滅(mie)菌(jun)的主要區(qu)域。

       在實驗室(shi)的日(ri)常(chang)工作(zuo)中，有以下(xia)幾(ji)種常(chang)見應(ying)用(yong)需(xu)要使用到(dao)火焰噴槍(qiang)：

1.接種工具滅(mie)菌(jun)：金(jin)屬(shu)接種環(huan)、針、鏟等工(gong)具在使用前後(hou)必(bi)須(xu)滅(mie)菌(jun)。正確(que)的方法是先將(jiang)工具前部(bu)置(zhi)於火焰最(zui)熱(re)處（通常(chang)為外焰與內(nei)焰交界(jie)處）加熱(re)至(zhi)紅熱(re)，然(ran)後稍冷卻後使用。這(zhe)壹(yi)過程(cheng)僅需(xu)5-7秒(miao)，卻能有效(xiao)殺滅(mie)包(bao)括芽孢在內(nei)的所有微(wei)生(sheng)物(wu)。

2.容(rong)器的瓶(ping)口滅(mie)菌(jun)：試管(guan)、培(pei)養瓶(ping)、平(ping)板(ban)等(deng)容(rong)器的開口邊(bian)緣在開啟和關(guan)閉(bi)時(shi)都需(xu)快(kuai)速通過火焰2-3次，形成(cheng)熱(re)屏(ping)障，防(fang)止空(kong)氣中微(wei)生(sheng)物(wu)落(luo)入(ru)。這(zhe)壹(yi)操作(zuo)看(kan)似(si)簡(jian)單，實則要求精準(zhun)控(kong)制時間和距(ju)離(li)，既(ji)要達(da)到(dao)滅(mie)菌(jun)效(xiao)果(guo)，又(you)要避(bi)免(mian)過度加熱(re)影(ying)響(xiang)培(pei)養基或(huo)損傷(shang)容器。

3.過濾器的滅(mie)菌(jun)：主要(yao)是進(jin)行(xing)細菌(jun)或無所謂(wei)先付(fu)檢測(ce)過濾時，每過濾好(hao)壹(yi)組樣(yang)品，可(ke)以用(yong)火焰噴槍(qiang)燒(shao)灼(zhuo)濾杯(bei)、濾(lv)膜支撐(cheng)片(pian)，再放置(zhi)濾(lv)膜進行(xing)過濾，這樣(yang)可(ke)以避(bi)免(mian)不(bu)同組別樣(yang)品間(jian)交叉(cha)汙(wu)染。

4.玻璃加工(gong)：用於玻璃管(guan)的彎曲(qu)、拉細、熔封(feng)和對接(jie)。不(bu)同操作(zuo)需(xu)要不(bu)同的火焰特性(xing)：彎曲(qu)需要寬而柔和的火焰，拉細則需要細而高(gao)溫(wen)的火焰。熟練的技術人員(yuan)可(ke)通過調節氣(qi)體和空(kong)氣比(bi)例，獲(huo)得最(zui)合適的火焰形態(tai)。

5.樣(yang)品處理：壹(yi)些(xie)化(hua)學(xue)分析前處理需要高(gao)溫(wen)灼(zhuo)燒(shao)去(qu)除(chu)有機物(wu)或(huo)進行灰(hui)化(hua)，火焰噴槍(qiang)提供了快(kuai)速(su)、可(ke)控(kong)的熱(re)源。

6.氣氛(fen)創造：在某(mou)些(xie)合成反應(ying)中，需要持(chi)續通入惰性(xing)氣體(ti)保(bao)護(hu)，同(tong)時(shi)用火焰加熱(re)，火焰噴槍(qiang)可(ke)同時(shi)滿足這兩(liang)項(xiang)需求。

7.組織(zhi)培(pei)養實驗室(shi)：在這裏，火焰噴槍(qiang)不(bu)僅用(yong)於工(gong)具滅(mie)菌(jun)，還用於快(kuai)速(su)幹(gan)燥培(pei)養皿(min)蓋(gai)上的冷凝(ning)水(shui)，防(fang)止水(shui)滴落(luo)入(ru)培(pei)養基造成汙(wu)染。

8.厭氧(yang)工(gong)作站：雖然(ran)內(nei)部(bu)為(wei)無氧(yang)環(huan)境，但傳(chuan)遞(di)艙(cang)的物(wu)品(pin)進出仍(reng)需(xu)火焰滅(mie)菌(jun)，防(fang)止帶(dai)入好(hao)氧(yang)微(wei)生(sheng)物(wu)。

9.野(ye)外生(sheng)物(wu)學(xue)研(yan)究：便攜(xie)式(shi)火焰噴槍(qiang)是野(ye)外采(cai)樣(yang)時維持(chi)無菌(jun)條(tiao)件(jian)的重(zhong)要工具，特別是在微(wei)生(sheng)物(wu)樣(yang)本的現(xian)場處理中。