Como evitar que o vidro de laboratório se quebre
Quando se trata de tratamento térmico de vidro de qualidade laboratorial, a margem de erro é extremamente pequena. Estamos falando de uma fração de grau. Essa é a diferença entre um equipamento que dura anos e outro que se quebra assim que uma reação química acontece nele.
O que realmente acontece é que, à medida que o vidro é moldado, surgem tensões internas. Se essas tensões não forem removidas por meio de um ciclo de resfriamento cuidadoso, o vidro permanece “tenso”. E vidro tenso é vidro perigoso.
Por que 0,1°C é tão importante?
Usamos elementos infravermelhos de alta precisão porque eles permitem um controle preciso da temperatura. Se houver um erro de até 2°C, criará-se um gradiente de temperatura ao longo da parede do vidro. Basicamente, uma parte do vidro expande-se enquanto outra não. Nesses frascos de paredes finas, isso leva a rachaduras imediatas.
Ao manter uma precisão de 0,1°C, todo o corpo do vidro atinge o ponto ideal de tratamento térmico ao mesmo tempo. As ondas infravermelhas penetram profundamente no material, eliminando aqueles “pontos frios” que geralmente ocorrem com sistemas de aquecimento convencionais.
Os equipamentos necessários e o calor
Para que isso funcione, combinamos lâmpadas de quartzo de onda curta com controladores PID de resposta rápida. As lâmpadas de onda curta são ótimas, pois proporcionam alta densidade de calor. É possível aumentar a temperatura rapidamente, sem precisar aquecer toda a câmara.
Mas é preciso ter cuidado com a densidade de potência. Se muitos watts forem aplicados em um espaço pequeno, surgirão pontos quentes. É preciso equilibrar a potência com o comprimento do tubo, para manter tudo em linha reta. Se exagerarmos na potência, o filamento pode queimar ou o vidro pode se deformar. Em ambos os casos, não é nada bom.
As limitações
Esses sistemas não são tão simples de usar. Para manter essa precisão de 0,1°C, a fonte de alimentação precisa ser extremamente confiável. Qualquer variação na tensão resulta em flutuações de temperatura. Além disso, os termopares precisam estar exatamente onde o vidro encontra o feixe infravermelho. Se eles estiverem fora do lugar, o circuito de feedback falhará, fazendo com que o sistema supere a temperatura desejada. E então, tudo começa de novo.