आपके प्रयोगशाला के काँच के बर्तन क्यों टूट जाते हैं? (एवं इसे कैसे ठीक करें)
क्या आपने कभी ऐसा अनुभव किया है कि प्रयोगशाला में इस्तेमाल होने वाला काँच का बर्तन अचानक ही टूट गया? बिना किसी चेतावनी के… बस अचानक ही टूट जाता है।
आमतौर पर, ऐसा आंतरिक तनाव के कारण होता है। यदि एनीलिंग प्रक्रिया के दौरान तापमान में बहुत अधिक उतार-चढ़ाव होता है, तो काँच में तनाव बना रहता है। यह तो ऐसा ही है, जैसे कि कोई स्प्रिंग तनाव में हो, और किसी कारण से टूटने के लिए तैयार हो। ऐसी स्थिति से बचने हेतु, हम अपने भट्टियों में इन्फ्रारेड (IR) हीटिंग तत्वों का उपयोग करते हैं।
0.1°C की सटीकता क्यों आवश्यक है?
आपको आश्चर्य हो सकता है कि हम 0.1°C जैसी छोटी सटीकता पर क्यों ध्यान देते हैं।
दरअसल, काँच बहुत ही संवेदनशील होता है। यदि भट्टी का तापमान थोड़ा भी बदल जाता है, तो काँच में तनाव पैदा हो जाता है। इसलिए हम IR हीटिंग तत्वों का उपयोग करते हैं; क्योंकि ये तुरंत ही प्रतिक्रिया देते हैं। पुराने तरह के रेजिस्टिव कॉइल तो बहुत ही धीरे-धीरे ही ठंडे होते हैं, और बंद होने के बाद भी ऊष्मा उत्सर्जित करते रहते हैं। ऐसी स्थिति में ही काँच के बर्तन टूट जाते हैं। IR हीटिंग तत्व तो तुरंत ही ठंडे हो जाते हैं।
ऊष्मा को काँच के अंदर तक कैसे पहुँचाएं?
यहाँ महत्वपूर्ण बात यह है कि ऊष्मा को काँच की दीवारों में कैसे पहुँचाया जाए। हम शॉर्ट-वेव IR का उपयोग करते हैं, ताकि ऊष्मा समान रूप से काँच की दीवारों में पहुँच सके। यदि बर्तन का बाहरी हिस्सा अंदरूनी हिस्से की तुलना में बहुत जल्दी गर्म हो जाता है, तो फिर से तनाव पैदा हो जाता है। तरंगदैर्घ्य को ठीक रखकर ही पूरा बर्तन समान रूप से गर्म होता है, चाहे उसका आकार कुछ भी हो।
उच्च सटीकता के दौरान आने वाली समस्याएँ
हालाँकि, इन तत्वों में कुछ समस्याएँ भी हैं। ये तत्व बहुत ही संवेदनशील होते हैं। यदि उपकरणों में वोल्टेज में उतार-चढ़ाव होता है, तो 0.1°C की सटीकता नष्ट हो जाती है। ऐसे में इन तत्वों को किसी साधारण आउटलेट में जोड़ना ठीक नहीं है। इसके लिए उच्च-गुणवत्ता वाले SCR पावर कंट्रोलरों की आवश्यकता होती है, ताकि तापमान स्थिर रह सके।
सेटअप संबंधी कुछ सुझाव
जब इन तत्वों को भट्टी में जोड़ा जाता है, तो विवरण बहुत ही महत्वपूर्ण होते हैं। मैं हमेशा कम थर्मल कंडक्टिविटी वाले सपोर्टों का उपयोग करने की सलाह देता हूँ। ऐसा करने से ऊष्मा चैंबर में ही रहती है, और विद्युत टर्मिनलों तक नहीं पहुँच पाती। यदि टर्मिनल बहुत गर्म हो जाते हैं, तो प्रतिरोध बदल जाता है, और सटीकता खो जाती है। इसलिए अपने कूलिंग फैनों को टर्मिनलों की ओर ही रखें। ऐसा करने से ही सिस्टम स्थिर रहेगा।