Jak zabránit prasknutí laboratorního skla
Při zahřívání skla laboratorní kvality je možnost chyby opravdu minimální – mluvíme o zlomku stupně. To je rozdíl mezi zařízením, které vydrží roky, a tím, které se rozbije hned v okamžiku, kdy na něj působí chemická reakce.
Vlastně se děje toto: při tvorbě skla se v něm hromadí vnitřní napětí. Pokud toto napětí neodstraníte pomocí pečlivého procesu chlazení, sklo zůstane „napjaté“. A napjaté sklo je nebezpečné.
Proč je 0,1 °C tak důležité
Používáme vysoce přesné infračervené prvky, protože nám umožňují přesně kontrolovat teplotu. I odchylka o 2 °C způsobí teplotní gradient v celé tloušťce skla. V podstatě se jedna část skla rozšiřuje, zatímco druhá ne. V tenkostěnných nádobách to vede k okamžitému vzniku trhlin.
Díky toleranci 0,1 °C dosáhne celé sklo stejné teploty současně. Infračervené vlny pronikají přímo do materiálu, čímž eliminují ty nepříjemné „studené místa“, která se obvykle vyskytují při použití běžného odporového ohřevu.
Potřebné vybavení a teplo
Aby to fungovalo, spojujeme krátkovlnné kvartové lampy s rychle reagujícími PID řízeními. Krátkovlnné infračervené záření je skvělé, protože poskytuje velkou teplotní hustotu. Můžete tak rychle zvýšit teplotu, aniž byste museli ohřívat celou komoru.
Ale musíte být opatrní s hustotou energie. Pokud vložíte příliš mnoho wattů do malého prostoru, vzniknou „horká místa“. Musíte vyvážit výkon s délkou trubice, abyste udrželi lineární rozvoj teploty. Pokud přeženete, buď se zapálí vlákno, nebo se sklo zkřiví. Ani jedno není dobré řešení.
Nevýhody
Tato řešení nejsou zrovna jednoduchá na použití. Aby byla zachována přesnost 0,1 °C, musí být zdroj napájení opravdu spolehlivý. Jakákoli malá změna napětí se projeví jako výkyv teploty.
Kromě toho musí být termokopuly přesně tam, kde se sklo setkává s infračerveným paprskem. Pokud nejsou na správném místě, systém selže – teplota překročí cílovou hodnotu a musíte začít znovu.