วิธีป้องกันไม่ให้แก้วแตก: เคล็ดลับอยู่ที่ความแม่นยำ 0.1°C
เคยมีประสบการณ์ที่แก้วในห้องปฏิบัติการแตกขึ้นมาไหม? มันเป็นเรื่องเลวร้ายมาก เพราะคุณใช้เวลาหลายชั่วโมงในการจัดเตรียมอุปกรณ์ แต่สุดท้ายก็ถูกความเครียดภายในทำให้แก้วแตกไปเลย
ปัญหามักเกิดจากกราฟการลดอุณหภูมิของแก้ว หากแก้วไม่ได้รับการลดอุณหภูมิอย่างถูกต้อง ก็จะมีความเครียดสะสมอยู่ภายใน และในที่สุดก็จะทำให้แก้วแตก 为了ป้องกันเรื่องนี้ เราจึงใช้เทคโนโลยีการให้ความร้อนด้วยแสงอินฟราเรด พร้อมกับใช้ตัวสะท้อนแสงที่ทำจากอะลูมิเนียมเพื่อให้มีความแม่นยำสูง
ทำไมความแม่นยำ 0.1°C ถึงสำคัญ
เครื่องให้ความร้อนทั่วไปมักมีความไม่แม่นยำ คืออุณหภูมิขยับขึ้นลงมากเกินไป แต่สำหรับการทำให้แก้วอ่อนลงนั้น จำเป็นต้องมีระบบที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งก็คือความแม่นยำในระดับ 0.1°C นั่นเอง
เราใช้เครื่องให้ความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดที่มีประสิทธิภาพสูง พร้อมกับตัวควบคุมอุณหภูมิแบบ PID เพื่อให้สามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ ข้อดีของแสงอินฟราเรดคือไม่ทำให้อากาศรอบๆ แก้วร้อนขึ้น แต่จะให้ความร้อนโดยตรงกับแก้ว ไม่ต้องรอให้เตาอบทำงาน ทำให้การให้ความร้อนเร็วขึ้น
เสน่ห์ของตัวสะท้อนแสง
แสงอินฟราเรดเพียงอย่างเดียวนั้นไม่มีประสิทธิภาพมากนัก เพราะความร้อนส่วนใหญ่จะหายไปในอากาศ นั่นเป็นเหตุผลที่เราใช้ตัวสะท้อนแสงที่ทำจากอะลูมิเนียม เพื่อสะท้อนความร้อนกลับมาที่แก้ว ทำให้ความร้อนกระจายตัวไปทั่วแก้วอย่างเท่าเทียมกัน หากไม่มีตัวสะท้อนแสง ก็จะมีบริเวณที่อุณหภูมิต่ำกว่าบนพื้นผิวแก้ว และนั่นก็คือจุดเริ่มต้นของการแตกของแก้วนั่นเอง
ข้อควรระวัง
อุปกรณ์เหล่านี้ไม่ใช่อุปกรณ์ที่สามารถใช้งานได้ทันที หากแหล่งจ่ายไฟมีความไม่เสถียร ก็จะส่งผลให้อุณหภูมิของแก้วเปลี่ยนแปลงไป ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูง เพื่อให้อุณหภูมิคงที่
โดยปกติแล้ว เรามักใช้อุปกรณ์เหล่านี้ในห้องปฏิบัติการที่แก้วแตกเพียงชิ้นเดียวก็มีค่ามากกว่าราคาของเครื่องให้ความร้อนเสียอีก อุปกรณ์นี้มีขนาดเล็ก แต่สามารถให้ความร้อนได้อย่างรวดเร็ว
มีเคล็ดลับเล็กๆ น้อยๆ คือ ควรรักษาตัวสะท้อนแสงให้สะอาด เพราะฝุ่นเล็กน้อยก็อาจทำให้ประสิทธิภาพในการสะท้อนแสงลดลง และส่งผลให้สมดุลของอุณหภูมิเสียไปได้