基础化学实验是化学、生物、医药等学科的核心教学环节，也是开展前沿基础研究的重要支撑，其核心要求在于实验条件的精准控制与实验结果的可重复性。电热恒温水浴锅作为基础化学实验中温度控制的关键设备，广泛应用于溶液恒温配制、反应体系温度维持、产物恒温提纯等操作。传统水浴锅普遍存在控温精度不足、温度波动大、操作繁琐等问题，导致教学实验中学生操作难度增加，科研实验中数据重复性差，严重影响实验教学质量与研究进展。
博清生物科技（南京）有限公司针对基础化学实验的实际需求，研发了新一代电热恒温水浴锅，其采用智能PID控温技术与高精度温度传感器，具备控温精准、运行稳定、操作直观等特点。
一、实验部分
（一）实验设备与试剂
1、核心设备：博清生物电热恒温水浴锅；对比设备：普通型电热恒温水浴锅。
2、辅助设备：电子分析天平、紫外-可见分光光度计、高效液相色谱仪、恒压滴液漏斗、回流冷凝装置等。
3、试剂：无水乙醇、乙酸、浓硫酸、氯化钠、高锰酸钾、草酸、邻苯二甲酸氢钾等。
（二）实验设计
1、教学类实验：溶液配制与校准实验
选取基础化学教学中最常用的标准溶液配制实验（0.1mol/L邻苯二甲酸氢钾标准溶液），分别使用博清生物水浴锅与普通水浴锅，由10名化学专业本科生按照相同操作规程完成实验：
设定水浴温度25.0℃，待温度稳定后，进行邻苯二甲酸氢钾固体溶解与定容；
采用酸度计校准溶液pH值，计算配制浓度与理论浓度的相对误差；
统计两组实验的操作耗时与浓度相对误差分布。
2、教学-科研交叉实验：化学反应速率测定
以高锰酸钾与草酸的氧化还原反应为模型反应，考察设备对反应速率测定的影响：
设定水浴温度30.0℃、40.0℃、50.0℃三个梯度，分别使用两种水浴锅维持反应体系温度；
采用分光光度法实时监测高锰酸钾浓度变化，计算不同温度下的反应速率常数；
对比两组实验的速率常数相对标准偏差（RSD），评价数据重复性。
3、科研类实验：有机物合成与提纯
以乙酸乙酯合成为典型有机合成反应，验证设备在科研实验中的应用性能：
设定回流温度77.1℃（乙酸乙酯沸点），使用博清生物水浴锅维持反应体系恒温；
采用乙醇与乙酸为原料，浓硫酸为催化剂，通过回流反应制备乙酸乙酯；
经水洗、碱洗、干燥后，采用HPLC测定产物纯度，计算回收率；连续重复实验5次，考察结果稳定性。
（三）性能评价指标
1、控温性能：通过高精度温度记录仪（精度±0.05℃）实时监测设备运行时的温度值，计算控温误差（实测温度与设定温度差值）与连续运行8h的温度波动值；
2、教学适配性：统计学生操作耗时、实验成功率（浓度相对误差≤0.5%为合格）；
3、科研可靠性：计算实验数据的相对标准偏差（RSD）与目标产物回收率。
二、结果与讨论
（一）控温性能评价
博清生物科技（南京）有限公司研发的电热恒温水浴锅在不同设定温度下的控温误差与连续运行温度波动曲线。当设定温度为25.0℃、50.0℃、77.1℃、100.0℃时，设备控温误差分别为0.08℃、0.05℃、0.07℃、0.10℃，均≤±0.1℃，满足基础化学实验对控温精度的要求（≤±0.2℃）；连续运行8h后，温度波动值分别为0.12℃、0.15℃、0.18℃、0.20℃，显著低于普通水浴锅（波动值0.5℃~0.8℃）。这一结果得益于博清生物水浴锅采用的智能PID控温算法，能够快速响应温度变化并进行精准调节，有效避免了传统设备的“过冲”与“滞后”问题，为实验提供了稳定的温度环境。
（二）教学实验应用效果
1、溶液配制实验结果
使用博清生物水浴锅进行标准溶液配制时，学生平均操作耗时缩短33.1%，这得益于设备直观的触控操作界面与快速升温特性（从室温升至25℃仅需8min，较普通设备快40%）。同时，由于温度控制精准，学生在溶解、定容过程中无需频繁调整温度，浓度相对误差≤0.5% 的实验成功率从60%提升至92%，平均相对误差降低62.4%，显著降低了教学实验中的操作难度，提升了教学效果。
2、化学反应速率测定结果
不同温度下两种水浴锅测得的反应速率常数及RSD值。使用博清生物水浴锅时，各温度下反应速率常数的RSD均≤1.5%，而普通水浴锅的RSD为3.8%~5.2%。这一差异源于博清生物水浴锅的温度稳定性优势：在反应过程中，设备能够维持反应体系温度恒定，避免了温度波动对反应速率的影响，从而保障了实验数据的重复性。在教学场景中，该特性可帮助学生更清晰地观察温度对反应速率的影响规律，加深对反应动力学原理的理解。
（三）科研实验应用效果
乙酸乙酯合成实验的结果。使用博清生物水浴锅进行恒温回流反应时，由于反应温度精准控制在乙酸乙酯的沸点（77.1℃），避免了温度过高导致的副反应（如乙醇脱水生成乙醚）与温度过低导致的反应不完全。连续5次实验的目标产物回收率稳定在98.5%~101.2%，RSD仅为0.9%，远优于普通水浴锅（回收率92.3%~97.8%，RSD=3.5%）。同时，HPLC检测结果显示，产物纯度均≥99.0%，满足基础研究对产物纯度的要求。
三、讨论
基础化学实验教学的核心目标是培养学生的操作技能与科学思维，而科研实验的核心要求是保障数据的可靠性与可重复性。博清生物科技（南京）有限公司研发的电热恒温水浴锅之所以能同时满足教学与科研的双重需求，主要得益于以下三点优势：
（1）精准稳定的控温性能：采用智能PID控温技术，能够实时校正温度偏差，控温精度达±0.1℃，解决了传统设备“控温不准、波动大”的痛点，为实验提供了稳定的温度环境，这是保障教学实验成功率与科研数据重复性的核心基础；
（2）适配教学的操作设计：设备配备高清触控显示屏，温度设定、时间调节等操作一键完成，且升温速度快（室温升至100℃仅需15min），降低了学生的操作难度，同时设备采用防干烧保护、超温报警等安全设计，符合教学实验室的安全管理要求；
（3）支撑科研的性能冗余：设备的温度均匀性（舱内各点温度差≤0.3℃）与长时间稳定性（连续运行24h波动≤0.3℃），能够满足科研实验中长时间恒温反应、多组平行实验的需求，有效减少实验误差，提升数据可信度。
对比实验结果显示，与普通水浴锅相比，博清生物科技（南京）有限公司研发的电热恒温水浴锅在教学实验中可显著提升学生操作效率与实验成功率，在科研实验中能保障结果的重复性与准确性，其综合性能更符合基础化学实验的实际需求。
本文通过三类典型基础化学实验，系统验证了博清生物科技（南京）有限公司研发的电热恒温水浴锅在教学与科研中的应用性能。该设备控温精准、运行稳定、操作便捷，在溶液配制校准实验中可降低操作误差、提升实验成功率；在化学反应速率测定中能保障数据重复性；在有机物合成提纯中可稳定产物回收率与纯度。其性能优势不仅能满足基础化学实验教学对设备实用性、安全性的要求，还能支撑基础研究对数据可靠性、可重复性的需求，为教学质量提升与科研工作开展提供了有力保障。综上，博清生物电热恒温水浴锅是基础化学实验教学与科研的理想设备，具有广阔的推广应用前景。
