لماذا تنكسر أواني المختبر باستمرار؟ وكيف يمكن منع ذلك؟
لا شيء أكثر إحباطًا من قضاء ساعات في تصنيع أداة من الزجاج المخصص للاستخدام في المختبر، فقط لتنكسر هذه الأداة أثناء عملية التبريد. إنه أمر محبط للغاية. عادةً، يعود السبب إلى وجود إجهاد داخلي في الزجاج.
عندما لا يكون درجة الحرارة مستقرة، يتأثر الزجاج بنفسه، ويزداد هذا الإجهاد حتى ينكسر الزجاج إلى قطع صغيرة. لمنع ذلك، نستخدم أجهزة إصدار أشعة تحت الحمراء عالية الدقة. نحافظ على درجة الحرارة ضمن نطاق ضيق جدًا، وهو 0.1 درجة مئوية، لضمان بقاء الزجاج في المكان المناسب خلال عملية التبريد.
سحر درجة الحرارة 0.1 درجة مئوية
إذا كنت تعمل مع زجاج البوروسيليكات أو الكوارتز، فأنت تعمل في ظروف صعبة للغاية. الفرق بين “الحالة المثالية” و“الحالة المدمرة” صغير جدًا.
إذا اختلفت درجة الحرارة ببضع درجات فقط، فسوف تظهر نقاط ساخنة، وهذا يعتبر كارثة. لذلك، نستخدم أجهزة إصدار أشعة تحت الحمراء ذات دقة 0.1 درجة مئوية، حتى يتم توزيع الحرارة بشكل متساوٍ على الزجاج. هذا يمنع السطح الخارجي من التبريد بسرعة أكبر من الجزء الداخلي، وهو ما يؤدي إلى تشقق الزجاج.
الأجهزة الرخيصة غالبًا ما تحاول الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة بشكل متقلب، وهذا لا يؤدي إلى نتائج جيدة. نحن نستخدم أجهزة إصدار أشعة تحت الحمراء مع دوائر PID سريعة، حتى تظل الحرارة ثابتة في مكانها.
أهمية المسافة
مكان وضع جهاز إصدار أشعة تحت الحمراء مهم للغاية. إذا كان الجهاز قريبًا جدًا، فسوف يتم تسخين نقطة معينة بشكل مفرط، مما يدمر الزجاج. وإذا كان الجهاز بعيدًا جدًا، فإن الطاقة ستنخفض، وسيستغرق الأمر وقتًا طويلاً لإكمال عملية التبريد. إنها مسألة توازن بين الطاقة التي يصدرها الجهاز والمسافة بينه وبين الزجاج. لا يجب أن يتم تسخين السطح بشكل مفرط.
عادةً، نوصي بمسافة معينة بناءً على سمك الزجاج. هذا يساعد على اختراق أمواج أشعة تحت الحمراء إلى داخل الزجاج، بدلاً من أن تظل على السطح فقط.
القوة مقابل الاستقرار
المشكلة هي أنه إذا أردت الحصول على استقرار في درجة الحرارة يصل إلى 0.1 درجة مئوية، فلا يمكنك ببساطة تشغيل الجهاز والاعتماد على الحظ.
يجب أن يكون هناك تدرج في درجة الحرارة. إذا زدت الطاقة المستخدمة منذ البداية، فسوف تتجاوز الهدف المطلوب، وقد ينكسر الزجاج قبل أن تبدأ عملية التبريد.
يجب أن يكون مصدر الطاقة قادرًا على التحكم في التغييرات الدقيقة في درجة الحرارة دون أي تقلبات. يتطلب ذلك بعض الصبر أثناء عملية التسخين، لكنه أفضل بكثير من البدء من جديد.