आपके प्रयोगशाला उपकरण क्यों टूट जाते हैं? (और हम इसे कैसे रोकते हैं)
क्या आपके साथ भी ऐसा हुआ है कि महंगे प्रयोगशाला उपकरण अचानक ही टूट गए? यह बहुत ही निराशाजनक है। आमतौर पर, ऐसा इसलिए होता है क्योंकि काँच ठीक से ठंडा नहीं हो पाता। यदि तापमान में अचानक बदलाव होता है, तो काँच में तनाव पैदा हो जाता है, जिससे वह टूट जाता है।
इसे रोकने हेतु, हम इन्फ्रारेड (IR) हीटिंग तत्वों का उपयोग करते हैं। ये तत्व बेहद सटीक होते हैं – 0.1°C तक की सटीकता के साथ। इससे हम काँच को ठीक उसी तापमान पर रख सकते हैं जिस पर उसे रखने की आवश्यकता है।
गर्मी संबंधी समस्याएँ
समस्या यह है कि काँच गर्मी को सही तरीके से संचारित नहीं कर पाता। जब काँच को गर्म किया जाता है, तो उसकी बाहरी सतह तेजी से गर्म हो जाती है, जबकि अंदरूनी हिस्सा धीरे-धीरे ही गर्म होता है। इससे काँच के अंदर तनाव पैदा हो जाता है। यदि गर्म सतह एवं ठंडे केंद्र के बीच का अंतर बहुत बढ़ जाता है, तो काँच टूट जाता है।
इसीलिए हम 0.1°C की सटीकता पर ध्यान देते हैं। “आदर्श रूप से ठीक होना” एवं “पूरी तरह टूट जाना” के बीच का अंतर बहुत ही कम होता है। उच्च-सटीकता वाले IR हीटिंग तत्वों के उपयोग से हम पूरे काँच पर समान रूप से गर्मी लागू कर सकते हैं। यह सिर्फ “गर्म करने” की प्रक्रिया नहीं है, बल्कि सिलिका में मौजूद अणुओं को ठीक से आराम देने की प्रक्रिया है।
IR हीटर, सामान्य ओवन से बेहतर क्यों है?
ज्यादातर लोग कन्वेक्शन ओवन के बारे में ही सोचते हैं – वास्तव में यह तो गर्म हवा वाला एक बड़ा बॉक्स ही है। लेकिन हवा धीरे ही गर्म होती है, एवं इसका तापमान भी असमान होता है।
IR हीटर अलग है। यह विकिरण का उपयोग करके सीधे काँच की सतह पर गर्मी लागू करता है। इससे तापमान तेजी से ही प्राप्त हो जाता है, एवं हमें “गर्मी लगाने” की प्रक्रिया पर अधिक नियंत्रण मिल जाता है।
हम इन हीटिंग तत्वों को क्लोज्ड-लूप PID कंट्रोलरों के साथ भी उपयोग में लाते हैं। क्यों? क्योंकि यदि हीटर का तापमान 2°C भी बढ़ जाता है, तो काँच में फिर से तनाव पैदा हो जाता है।
संतुलन बनाना
ऐसी सटीकता प्राप्त करना इतना आसान नहीं है। आप बस IR हीटरों को काँच के ठीक पास रख नहीं सकते। यदि वे बहुत नजदीक होंगे, तो काँच की सतह जल जाएगी।
यह तो एक तरह का संतुलन ही है… आपको वॉटेज एवं दूरी को संतुलित करना होता है, ताकि गर्मी समान रूप से ही काँच में फैल सके। यदि आपके फैन या सेंसर ठीक से काम न करें, तो महंगे IR हीटिंग तत्व बेकार ही हो जाएंगे। सब कुछ ठीक से काम करना आवश्यक है।