Perché quella piccolissima differenza di 0,1°C è davvero importante
Avete mai visto un pezzo di attrezzatura da laboratorio rompersi all’improvviso? Senza alcun preavviso, senza alcuna causa evidente… semplicemente si spezza. Di solito, questo accade a causa delle tensioni interne presenti nel vetro. Se il vetro si raffredda troppo velocemente o in modo disomogeneo, si creano delle tensioni all’interno del materiale stesso. È come avere una bomba a orologeria pronta a esplodere. Per evitare questo fenomeno, utilizziamo lampade a infrarossi a lunghezza d’onda media. Perché? Perché queste lampade riescono a “interagire” meglio con il vetro borosilicatico rispetto alle lampade a lunghezza d’onda corta. In effetti, i raggi infrarossi penetrano nel materiale, invece di rimbalzare semplicemente su di esso.
Come ottenere la temperatura giusta
Per evitare che un recipiente si frantumi durante la prima operazione in autoclave, è necessario raggiungere esattamente la temperatura ideale. Anche una differenza di soli 1°C può determinare se uno strumento durerà per anni o se diventerà inutilizzabile. Ecco perché abbiniamo gli elementi a infrarossi a controller PID, in grado di regolare la temperatura con precisione fino a 0,1°C.
Tutto dipende dalla distribuzione del calore: se la luce emessa dalla lampada è troppo intensa o la lunghezza d’onda non è corretta, il vetro si danneggierà. La superficie esterna del vetro si espande molto più velocemente del nucleo interno, causando nuovamente delle tensioni che portano alla rottura del vetro. I raggi infrarossi, invece, penetrano abbastanza in profondità per riscaldare uniformemente tutto il materiale.
I compromessi (perché niente è perfetto)
Non costruiamo queste lampade per produrre calore estremo. Le costruiamo per garantire stabilità. Certo, si potrebbero utilizzare tubi ad alta potenza per riscaldare il vetro più velocemente… ma poi? Sarà difficile regolare la temperatura con precisione. Bisogna bilanciare la potenza emessa dalla lampada con la velocità con cui i relè a stato solido riescono a gestirla. Se non riescono a tenere il passo, si creano delle fluttuazioni di temperatura. E queste fluttuazioni possono superare facilmente la soglia dei 0,1°C.
Inoltre, c’è anche da considerare la disposizione fisica delle lampade: non basta semplicemente metterle in una scatola e sperare nel melhor. Bisogna pianificare attentamente la distribuzione del calore e assicurarsi che non ci siano zone fredde. Anche i riflettori devono essere posizionati correttamente: se sono fuori posizione di pochi gradi, non importa quanto sia precisa la lampada… comunque si creeranno delle tensioni irregolari nel vetro. È un problema complesso, ma trovare la soluzione giusta è l’unico modo per essere sicuri che le attrezzature da laboratorio non vadano in frantumi.