بن ماری از واژه فرانسوی bain marie به معنی حمام آب که معادل انگلیسی آن water bath می باشد گرفته شده است. این دستگاه برای گرم کردن تدریجی و یکنواخت، به محلول ها در یک بازه زمانی خاص استفاده می شود. محدوده دمایی بن‌ماری ها که به طور طبیعی و بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد از دمای اتاق تا 100 درجه سانتی گراد می بایست باشد.
بن ماری دستگاهی است که دارای حوضچه ای استیل با آب پر می شود و ظروف مختلف آزمایشگاهی درون آن قرار می گیرد. حرکت همرفتی گرما در آب از حرارت مستقیم شعله جلوگیری کرده و سبب ایجادحرارت یکنواخت و قابل کنترل در آن می شود.
به طور کلی، بن ماری ها 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.
بن ماری ها از فولاد ساخته شده و توسط یک رنگ الکتروستاتیک با توانایی جذب و مقاومت بالا در مقابل شرایط محیط آزمایشگاه، پوشیده می‌شوند. بن ماری ها دارای یک قطعه هستند که کـنترل‌ها درون آن جای گرفته‌اند. بن ماری ها هـمـچـنـیــن دارای یـک مـحـفـظـه تـانـک بـوده کـه ضـــــد‌زنـــــگ 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 بن ماری ها بر 2 نوع هستند:
رزیستورهای داخلی: این رزیستورها درون یک لوله قرار گرفته و در قسمت تحتانی محفظه تانک بن ماری 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 شده‌اند. این نوع از رزیستورها، گرما را از طریق هدایت گرمایی (Thermal conduction) به کف محفظه تانک منتقل می‌کنند.
انواع خاصی از بن ماری ها 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، بن ماری ها از نظر دمایی به سه دسته با دمای پایین، دمای بالا و عایق دار تقسیم بندی می‌شوند.
بن ماری ها دارای سیستم‌های کنترلی بسیار ساده هستند. برخی از سازندگان این وسـیله، کنترل‌ها را با میکروپروسسورها ادغام کرده‌اند که بر حسب نوع بن ماری، دارای تفاوت‌هایی با یکدیگر هستند.
پانل کنترل بن ماری ها 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 2 عدد) به منظور نشان دادن واحد دما (درجه سانتیگراد، درجه فارنهایت)
– دو دکمه به منظور تنظیم پارامترهای مورد نظر
– صفحه نمایشگر
بن ماری 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. بن ماری ها اغلب با ولتاژ و فرکانس‌های 120 ولت/60 هرتز یا 230 ولت/60 هرتز کار می‌کنند.
نصب و استفاده از بن ماری ها ترجیحا باید به منظور تخلیه آب درون محفظه تانک، در نزدیکی سینی ظرفشویی باشد.
سطحی که بن ماری 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 بن ماری باید به گونه‌ای باشد که اپراتور بتواند در آن‌جا 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 بن ماری در محلی که دارای جریان هوای زیاد (جلوی کولر، جلوی پنجره) است، خودداری شود.
از کار کردن با بن ماری 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 آتش‌سوزی‌های تصادفی یا احتراقی را دارند.
بن ماری را باید به پریز برقی که دارای سیم تخلیه برق در زمین است، وصل کرد.
محفظه تانک بن ماری باید از مواد غیر قابل اشتعال و همچنین موادی که فاقد خصوصیت خورندگی هستند، پر شود.
در هنگام کار با بن ماری باید از وسایل حفاظتی استفاده کرد. بن ماری ها 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 بن ماری 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 بن ماری، احتمال ایجاد سوختگی وجود دارد.
بن ماری ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که محفظه تانک آن‌ها باید از مایعات پر شود. در صورتی که محفظه تانک بن ماری خالی باشد، دمای آن می‌تواند بسیار افزایش یابد. بهتر است که از یکنواخت کننده دما در بن ماری ها استفاده شود که موجب توزیع یکنـواخـت دمـا در سراسر مایع درون بن ماری می‌شوند.
در صــورتـی کـه هـر کـدام از سیستـم‌هـای کـنـتــرلــی بــن‌مــاری (کـنـتـرل دمـا، کـنـتـرل دمـای هشدار) معیوب بود، از کار کردن با آن خودداری شود.
بر‌حسب نوع بن ماری، 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، 5-4 سانتی‌متر 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 بن ماری، خودداری شود.
از مصرف غلظت‌های بالای هر نوع نمک در محفظه تانک بن ماری، 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 بن ماری ها، به دلیل ایجاد سایش و سوراخ شدن بن ماری، خودداری شود.
– به صورت روزانه:
اجزای خارجی بن ماری 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 بن ماری را خاموش کرده و دوشاخه آن را از پریز خارج کنید. سپس اجازه دهید که بن ماری خنک شده تا ریسک سوختگی با آن کاهش یابد.
مایع درون محفظه تانک را دور بریزید.
سیستم یکنواخت کننده دمای محفظه بن ماری را که درون محفظه بن ماری 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 بن ماری 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 3 ماه یکبار:
ترمومتر یا کنترل‌های بن ماری 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 مدنظر داشت که ترمومتر و کنترل‌های بن ماری در هنگام نصب اولیه دستگاه نیز بررسی شوند.
(Waterless bead bath)
یکی از مشکلات اساسی استفاده از بن ماری ها، ایجاد آلودگی با قارچ‌ها، جلبک‌ها و باکتری‌ها در آب درون محفظه تانک است. بدین منظور نسل جدیدی از بن ماری ها 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 65 درجه سانتیگراد، در حدود یک چهارم و برای تامین دمای 37 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 بن ماری ها می‌توان اشاره کرد.
