Làm thế nào để kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác: Tại sao đèn hồng ngoại bước sóng ngắn lại là giải pháp tốt nhất cho các dụng cụ thủy tinh trong phòng thí nghiệm
Nếu bạn từng gặp trường hợp một chiếc dụng cụ thủy tinh trong phòng thí nghiệm bị vỡ một cách đột ngột mà không rõ nguyên nhân, thì bạn chắc hẳn hiểu rõ cảm giác bực bội đó. Nguyên nhân thường xuất phát từ áp lực nhiệt bên trong dụng cụ. Nếu nhiệt độ khi gia nhiệt không được kiểm soát chính xác, thì đó chính là nguyên nhân gây ra hiện tượng “quả bom hẹn giờ” trong dụng cụ thủy tinh.
Đó là lý do tại sao chúng ta sử dụng đèn hồng ngoại bước sóng ngắn. Chúng giúp chúng ta kiểm soát nhiệt độ ở mức $\pm 0.1^\circ\text{C}$, giúp tránh được những biến động nhiệt độ gây ra hiện tượng nứt vỡ.
Tại sao lại chọn đèn hồng ngoại bước sóng ngắn?
Nhiệt không phải lúc nào cũng có cùng tính chất. Nhiệt bước sóng dài thường chỉ tác động lên bề mặt của dụng cụ thủy tinh. Kết quả là bề mặt bên ngoài bị nóng cháy, trong khi phần bên trong vẫn còn lạnh. Điều này không tốt chút nào.
Ngược lại, bức xạ hồng ngoại bước sóng ngắn có thể xâm nhập sâu vào bên trong dụng cụ thủy tinh. Nhờ việc sử dụng sợi đốt wolfram và thạch anh có độ tinh khiết cao, năng lượng từ đèn có thể tác động mạnh và nhanh chóng. Nhờ đó, chúng ta có thể đưa dụng cụ thủy tinh lên nhiệt độ cần thiết một cách nhanh chóng, mà không gây ra những biến động nhiệt độ gây nứt vỡ.
Làm thế nào để giảm áp lực nhiệt?
Gia nhiệt chỉ là một phần của quy trình. Phần quan trọng hơn là việc làm mát. Đây chính là điểm mà nhiều người mắc sai lầm.
Chúng tôi kết hợp đèn hồng ngoại bước sóng ngắn với bộ điều khiển PID tốc độ cao. Bởi vì đèn hồng ngoại bước sóng ngắn phản ứng rất nhanh. Ngay khi cảm biến đạt đến nhiệt độ mong muốn, công suất đèn sẽ được giảm ngay lập tức. Không có sự chậm trễ hay việc vượt quá nhiệt độ mong muốn. Điều này rất quan trọng khi làm việc với những dụng cụ thủy tinh có thành mỏng, vì chúng có thể bị vỡ do sự thay đổi nhiệt độ đột ngột.
Nhưng cần lưu ý: hãy giữ khoảng cách phù hợp khi sử dụng đèn. Đèn có công suất cao, nếu quá gần, nó sẽ tạo ra những điểm nóng. Hãy để dụng cụ thủy tinh có khoảng trống nhất định. Điều này giúp nhiệt được phân bố đều khắp dụng cụ.
Những nhược điểm
Không có gì là hoàn hảo cả. Những chiếc đèn này cũng có những nhược điểm về mặt vệ sinh. Chỉ cần một dấu vân tay trên ống thạch anh cũng có thể tạo ra những điểm nóng. Điều này có thể dẫn đến việc hỏng ống thạch anh. Vì vậy, hãy sử dụng găng tay không chứa bụi và giữ cho vỏ đèn luôn sạch sẽ.
Ngoài ra, hãy chú ý đến các bộ phận khác của thiết bị. Những bộ phận này cũng có thể bị nóng lên rất nhanh. Nếu quạt làm mát hoặc các bộ phận giải nhiệt không hoạt động tốt, chúng có thể làm hỏng các bộ phận điều khiển điện tử. Đó là cái giá nhỏ để đổi lấy độ chính xác cao, nhưng bạn cần lên kế hoạch cho điều đó.