لماذا تنكسر أواني الزجاج الخاصة بك باستمرار؟ (وكيف يمكن تجنب ذلك)
هل سبق لك أن شهدت انكسار قطعة من أواني الزجاج المستخدمة في المختبرات فجأة؟ إنه أمر مزعج للغاية. عادةً، يحدث ذلك بسبب الضغوط الداخلية التي لم يتم التخلص منها أثناء عملية التسخين. لحل هذه المشكلة، نستخدم عناصر تسخين بالأشعة تحت الحمراء، حتى نصل إلى درجة الحرارة المثالية التي تجعل الزجاج مستقرًا دون أن يفقد شكله.
مشكلة درجة الحرارة 0.1 درجة مئوية
المشكلة هي أن الزجاج لا يستطيع نقل الحرارة بشكل جيد. إذا تغيرت درجة الحرارة في الفرن بمقدار بسيط، فإن ذلك يؤدي إلى وجود فارق في درجة الحرارة بين السطح الخارجي للزجاج وقلبه. هذا الفارق يؤدي إلى تراكم الضغوط داخل الزجاج. وعندما يتم إدخال فراغ أو حدوث تفاعل كيميائي، ينكسر الزجاج. إنها مشكلة كبيرة.
لذلك نستخدم عناصر تسخين بالأشعة تحت الحمراء التي يمكنها تحقيق دقة تصل إلى 0.1 درجة مئوية. من خلال استخدام نظام تحكم بتردد عالٍ، يمكننا الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة، دون أي تقلبات. لا توجد ارتفاعات مفاجئة في درجة الحرارة، بل يكون هناك تغيير منتظم ومستقر في درجة الحرارة.
لماذا لا تكفي أجهزة التسخين العادية؟
معظم أجهزة التسخين الكهربائية بطيئة جدًا. فهي تعتمد على حركة الهواء، وهو أمر غير كافٍ للحفاظ على درجة الحرارة ثابتة. أما أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء، فهي تستخدم طاقة إشعاعية مباشرة، مما يسمح لنا برفع أو خفض درجة الحرارة بدقة عالية. إنها طريقة أفضل بكثير.
لكن لا يمكنك ببساطة استخدام هذه الأجهزة دون مراعاة بعض الشروط. يجب استخدام مستشعرات عالية الجودة. إذا كان المستشعر غير دقيق، فإن دقة 0.1 درجة مئوية ستكون مجرد خيال. لقد وجدنا أن استخدام مستشعرات ثلاثية المناطق هو الأفضل، حيث يضمن ذلك أن يصل الزجاج إلى نفس درجة الحرارة في الجزء العلوي والأوسط والسفلي في نفس الوقت.
التكلفة “الخفية” للدقة العالية
لكن هناك عيب واحد: أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء تحتاج إلى طاقة كبيرة للحفاظ على درجة الحرارة ثابتة. يجب أن يكون الجهد الكهربائي مستقرًا للغاية. إذا كان هناك تقلبات في الجهد الكهربائي، فإن ذلك سيؤدي إلى مشاكل في الزجاج. لذا، يجب استخدام جهاز تثبيت الجهد للحفاظ على استقرار الجهد الكهربائي. بدون ذلك، ستتأثر جودة الزجاج. لا يستحق المخاطرة بهذا.