Jak zbudować grzałki IR, które nie spowodują katastrofy w Twojej laboratorium chemicznym
Bądźmy szczerzy: umieszczenie grzałki podczerwonej w pomieszczeniu pełnym lotnych chemikaliów to naprawdę stresująca sytuacja. Jeśli pracujesz z palnymi rozpuszczalnikami, standardowa lampa z otwartym elementem grzewczym nie jest tylko narzędziem – to wręcz źródło zagrożenia. Jeden iskra i masz katastrofę. Aby temu zapobiec, umieszczamy grzałkę w rodzaju „pancernej kurtki”. Wykorzystujemy hermetyczne opakowanie, aby element grzewczy był całkowicie odseparowany od otaczającego powietrza.
Sekret hermetycznego zamknięcia
Oto jak to robimy. Otaczamy element grzewczy wysokiej czystości kwarcem lub safirem, a następnie zamykamy go za pomocą uszczelek hermetycznych. Można to porównać do fizycznej ściany – filament grzewczy znajduje się po jednej stronie, a niebezpieczne opary chemiczne po drugiej. Poprzez wypełnienie tuby próżnią lub gazem inercyjnym zapewniamy, że filament nie może ulec utlenieniu ani – co ważniejsze – wywołać iskry w obszarze pracy. Tutaj właśnie często pojawiają się problemy. Większość lamp pęka, ponieważ szkło i metal rozszerzają się w różnym tempie. Aby temu zapobiec, używamy uszczelek pozłacanych lub z materiału Kovar. One mogą wytrzymać drastyczne zmiany temperatury od temperatury pokojowej do 800°C bez uszkodzeń. Proste i skuteczne.
Radzenie sobie z korozyjnymi problemami
Chemiczne środki czyszczące są groźne – wydzielają opary, które niszczą standardowe przewody i złącza. Aby temu zapobiec, używamy obudów odpornych na chemikalia oraz wzmacnianych uszczelek. Ponieważ konstrukcja jest kompatybilna z próżnią, nie musisz się martwić o wyciek gazu do lampy ani o cząsteczki generujące ciepło, które mogłyby dostać się do środka. Dzięki temu cały proces pozostaje czysty.
Kompromisy (bo nic nie jest doskonałe)
Chcę od razu wspomnieć o kilku rzeczach. Dodanie takiej ochrony powoduje wzrost masy urządzenia. Dlatego też grzałka nie nagrzewa się tak szybko jak lampa bez żadnej ochrony. Opakowanie również nieco ogranicza emisję promieniowania podczerwonego. Może być konieczne zwiększenie mocy grzałki lub dłuższy czas pracy, aby osiągnąć pożądaną temperaturę. Pamiętaj także o zasilaniu – początkowy prąd przy uruchamianiu jest nieco wyższy, więc nie chcesz być osobą, która wyłączy zasilanie dla całego laboratorium.