جلوگیری از شکستن لولههای آزمایشگاهی: چرا دقت ۰.۱ درجه سانتیگراد اهمیت دارد؟
بیایید صادق باشیم: هیچ چیز بدتر از صدای شکستن لولههای آزمایشگاهی وجود ندارد. مخصوصاً وقتی که این اتفاق در حین استریل کردن یا در شرایط خلأ رخ میدهد.
معمولاً این امر ناشی از بدشانسی نیست، بلکه ناشی از تنشهای درونی مواد است.
وقتی که سعی میکنیم شیشه را گرم کنیم، در واقع سعی داریم تنشهای درونی مواد را کاهش دهیم. اگر دما بیش از حد تغییر کند، آن تنشها همچنان باقی میمانند. در نتیجه، به محض اینکه فشاری بر روی شیشه وارد شود، آن شکسته میشود.
برای جلوگیری از این امر، از الکترودهای مادون قرمز استفاده میکنیم؛ این الکترودها دقیقاً در نقطه مناسب گرمایش قرار میگیرند و تنشهای درونی مواد را کاهش میدهند.
اهمیت دقت ۰.۱ درجه سانتیگراد
بیشتر الکترودهای گرمایشی مانند یک پندول عمل میکنند؛ یعنی دما بیش از حد بالا میرود و سپس بیش از حد پایین میآید. اما در این روش، اشتباه ۲ درجه سانتیگراد میتواند تفاوت بین یک ظرف بینقص و یک توده از ضایعات گرانقیمت را ایجاد کند.
ما از لامپهای مادون قرمز همراه با کنترلرهای PID با دقت بالا استفاده میکنیم تا دما در محدوده ۰.۱ درجه سانتیگراد باقی بماند. این کار کمی دشوار است، اما مؤثر است؛ چرا که این روش باعث میشود شیشه به طور یکنواخت از دمای مناسب عبور کند. در نتیجه، ساختار مولکولی شیشه در تمام قسمتهای آن یکنواخت خواهد بود.
چرا مادون قرمز بهتر از فرهای معمولی است
فرهای قدیمی از روش همرفت گرما برای گرم کردن شیشه استفاده میکنند؛ مشکل اینجاست که هوا در انتقال گرما بسیار ضعیف عمل میکند.
اما تشعشعات مادون قرمز متفاوت هستند؛ آنها مستقیماً به شیشه برخورد میکنند. این موضوع بسیار مهم است، چون به ما امکان میدهد مناطق پرتنش را هدف قرار دهیم؛ یعنی قسمتهایی که تنشها در آنها پنهان میشوند. علاوه بر این، تشعشعات مادون قرمز به سرعت از سطح شیشه عبور میکنند؛ بنابراین شیشه کمتر در آن محدوده نامناسب قرار میگیرد.
حقیقت درباره معایب این روش
البته این روش جادویی نیست. اگر فاصله بین لامپها مناسب نباشد، نواحی سردی روی شیشه ایجاد خواهد شد. برای جلوگیری از این امر، باید دمای شیشه را به دقت اندازهگیری کرد و مطمئن شد که الکترودها برای ضخامت خاص شیشه تنظیم شدهاند. در غیر این صورت، گرما به طور یکنواخت در سراسر شیشه پخش نخواهد شد.
و نکته مهم این است که مرحله سرد کردن نیز به همان اندازه مهم است که مرحله گرم کردن. اگر فرآیند سرد کردن را تسریع کنیم، تمام تنشها دوباره به شیشه منتقل خواهد شد و کل فرآیند بیفایده خواهد بود.