Mengenal Jenis dan Tipe Oven untuk Laboratorium
Oven adalah instrumen yang esensial untuk kegiatan uji di laboratorium. Instrumen ini seringkali diimplementasikan pada berbagai uji seperti uji padatan tersuspensi total (total suspended solids/ TSS), uji padatan terlarut (total dissolved solids/ TDS), uji kadar air (water content) dan uji lemak yang menggunakan prinsip metode thermogravimetri. Disisi lain, oven juga berperan untuk mengeringkan, sebagai instrumen pendahulu sebelum proses pengabuan dengan tanur (furnace), bahkan kebutuhan uji korosi hingga proses sterilisasi. Dengan berkembangnya teknologi, jenis dan tipe oven yang beredar sangatlah banyak. Sudahkah Anda memilih instrumen oven yang tepat untuk aplikasi Anda? Artikel ini akan membahas secara rinci mengenai jenis dan tipe oven beserta kegunaannya secara spesifik.
Pada umumnya, Alat Oven digunakan sebagai instrumen atau media untuk pengeringan dari molekul air maupun organik. Suhu alat ini biasanya dapat mencapai 300oC dengan suhu minimumnya bergantung pada suhu ambien ruangan, yakni ± 5oC diatas suhu ambien ruangan. Implementasi dari penggunaan Alat Oven pun sangat banyak aplikasinya. Dimulai dari industri makanan dan minuman (F&B), farmasi dan kosmetik, air dan air limbah, kertas dan pulp, pupuk dan petrokimia, otomotif, elektronik, cat, pewarna dan tinta, dan masih banyak lagi. Hanya saja, tipe Alat Oven yang digunakan mungkin saja berbeda antara satu aplikasi dengan aplikasi lainnya. Namun, sebelum membahas tipe - tipenya, mari kita bahas prinsip kerja Alat Oven secara umum terlebih dahulu.
Dewasa ini, Alat Oven yang tersedia adalah dalam bentuk digital dan elektrik, yakni Alat dapat memvisualkan nilai suhu dengan angka digital yang dapat dilihat melalui display Alat. Dalam mekanisme kerjanya, udara ambien yang ada pada lingkungan masuk ke dalam ruang pemanasan awal (pre-heated chamber) dan dipanaskan sementara untuk diteruskan ke dalam ruang penempatan sampel (Chamber analisis). Di dalam chamber analisis terdapat elemen - elemen pemanas yang difungsikan untuk membantu pencapaian suhu target dalam chamber analisis dan menstabilkan suhu tersebut agar tetap dalam kondisinya selama program berlangsung.
Gambar 1. Ilustrasi Prinsip Kerja dan Distribusi Udara Panas pada Alat Oven
Meski semua oven memiliki fungsi umum yang sama, yakni sebagai pemanas, namun implementasi dari cakupan aplikasinya bisa berbeda. Hal ini tentunya menentukan tipe dan variasi oven tersebut. Adapun tipenya dibagi menjadi 5 jenis, yang dijabarkan sebagai berikut :
1. Oven Tipe Umum (Universal Oven)
Pada aplikasi uji laboratorium, tipe oven ini paling banyak digunakan karena lebih umum dan dapat diaplikasikan pada banyak kebutuhan. Oven tipe ini biasanya difungsikan sebagai alat pengering untuk kadar air, atau untuk sekedar mengeringkan sampel. Diantara analisis yang menggunakan Alat Oven Umum yakni uji kadar air, uji lemak, uji padatan tersuspensi total (total suspended solids/ TSS), uji ketahanan karat pada industri elektronik dan otomotif serta uji padatan terlarut total (total dissolved solids/ TDS).
Gambar 2. Tampilan Alat Oven (A) Forced Air Oven dan (B) Natural Convection Oven
A. Oven Udara Alami (Natural Convection Oven)
Sesuai dengan yang telah dibahas pada paragraf sebelumnya terkait prinsip kerja Oven, pada Oven Udara Alami Terkonveksi, udara yang telah dipanaskan pada pre-heated chamber akan memasuki chamber analisis tanpa dibantu apapun. Dalam hal ini distribusi udara panas bergantung pada gerak molekul udara itu sendiri. Oven tipe ini cukup sederhana dan cara pengoperasiannya juga sangat mudah, sehingga ramah untuk para analis. Kapasitas Oven tipe ini pun cukup besar, sehingga sangat memungkinkan untuk menampung banyak sampel untuk satu kali proses. Harga yang relatif lebih murah juga menjadi daya tarik tersendiri dari Oven Udara Alami Terkonveksi. Meskipun begitu, tercapainya distribusi yang merata pada Oven tipe ini, relatif lebih lambat jika dibandingkan dengan tipe oven lainnya.
2. Vakum Oven (Vacuum Oven)
Alat Vakum Oven berbeda dengan Alat Oven Universal. Alat oven ini tidak menggunakan elemen pemanas wire, melainkan thermoshelf. Alat ini pun dilengkapi dengan sistem vakum untuk menurunkan tekanan dalam chamber analisis Alat. Alhasil, ketika tekanan dalam sistem diturunkan maka suhu titik didih air dalam sampel juga akan turun, sehingga air dalam sampel akan menguap pada suhu yang relatif rendah. Vakum Oven sangat cocok untuk tipe sampel yang sensitif terhadap panas. Contohnya sampel makanan yang mengandung senyawa bioaktif, yang difungsikan untuk mencegahnya teroksidasi, khususnya jika kadar senyawa ini relatif tinggi dalam sampel.
Gambar 3. Tampilan Alat Vacuum Oven
Oven parafin adalah instrumen pemanas yang dapat digunakan untuk memanaskan sampel berupa lilin paraffin Alat ini difungsikan sebagai instrumen untuk persiapan sampel yang diperlukan pada uji histologi, uji forensik dan uji mikrobiologi. Parafin memiliki fungsi sebagai pelapis atau pelekat sampel uji agar sampel tetap pada kualitasnya, jaringan yang hendak dianalisis menjadi lebih kuat sehingga dapat dipotong menjadi irisan tipis. Dalam aplikasi tersebut, Oven Parafin digunakan sebagai instrumen untuk menyiapkan lilin parafin dengan melelehkannya.
Perbedaan Oven Parafin dengan oven umum terletak pada rentang suhu serta sistem distribusi udaranya. Oven umum didesain untuk mencapai suhu tinggi dengan kecepatan pemanasan yang cukup tinggi, dengan capai suhu hingga 300oC. Oven Parafin hanya memiliki rentang suhu hingga 80oC dengan sistem pemanasan yang stabil dan relatif lebih lambat. Disisi lain, jika oven umum mengambil udara ambien sebagai sumber sirkulasi panas, hal ini tidak berlaku pada Oven Parafin yang sistemnya kedap tanpa adanya umpan udara maupun udara buangan.
Gambar 5. Tampilan Alat Oven Parafin
4. Pass Through Oven
Oven jenis ini sering digunakan untuk memindahkan sampel yang sensitif terhadap perubahan suhu. Mirip dengan oven pada umumnya, Pass Through Oven digunakan untuk mengeringkan atau memanaskan sampel. Dibekali dengan 2 pintu yang dapat dibuka dari dua arah, sehingga mempermudah pemindahan sampel dari satu ruangan ke ruangan lainnya tanpa adanya kontak dengan udara. Tentunya oven ini berguna untuk meminimalisir kontaminasi pada sampel pada saat distribusi sampel ke proses selanjutnya di ruang yang berbeda. Oven ini dibekali dengan sistem udara bertekanan (forced air) yang dapat menunjang tercapainya suhu homogen dengan cepat, serta membantu untuk mempertahankan kesetimbangan suhu chamber ketika dan setelah oven dibuka pada saat proses sedang berlangsung.
Gambar 6. Tampilan Alat Pass Through Oven
Dari pembahasan yang telah dikemukakan diatas, dapat ditarik kesimpulan bahwa terdapat beberapa jenis dan tipe oven yang diklasifikasikan berdasarkan sistem dan cakupan aplikasinya. Setiap jenis Alat Oven ini mungkin memiliki tujuan umum yang sama yakni untuk mengeringkan sampel, hanya penerapannya saja yang berbeda.
Referensi :
Badan Standardisasi Nasional. 2019. Standar Nasional Indonesia Nomor 6989.3 : 2019 - Air dan Air Limbah Bagian 3 : Cara Uji Padatan Tersuspensi Total (total suspended solids/ TSS) Secara Gravimetri
Badan Standardisasi Nasional. 2004. Standar Nasional Indonesia Nomor 06-6989.10 : 2004 : Air dan Air Limbah Bagian 10 : Cara Uji Minyak dan Lemak
Dewi, Hasna., dkk. 2021. Histology slide Quality Comparative Study; Impregnation and Embedding using Beeswax and Paraffin, JAMHESIC, Hal: 291-298
Memmert Company. 2022. Hidden features of the vacuum oven, https://www.memmert.com/en/application/n/hidden-features-of-the-vacuum-oven diakses pada Tanggal 14 Februari 2025 Pukul 08.45 WIB
Memmert Company. 2024. Temperature controlled material lock for the cleanroom laboratory Pass-through oven UF TS, https://www.memmert.com/en/products/heating-drying-ovens/pass-through-oven#!filters=%7B%7D diakses pada Tanggal 3 Maret 2025
Menon, Abhay, dkk. 2020. A systematic review on the recent advances of the energy efficiency improvements in non-conventional food drying technologies, Trends in Food Science & Technology, Vol. 100, hal: 67 - 76