आपके प्रयोगशाला के काँच के बर्तन क्यों टूट जाते हैं? (और इसे कैसे ठीक किया जाए)
क्या आपने कभी ऐसा अनुभव किया है कि प्रयोगशाला के काँच का बर्तन बिना किसी चेतावनी के ही टूट जाए? आमतौर पर, ऐसा आंतरिक तनाव के कारण होता है। यदि आप काँच को बहुत तेज़ी से गर्म करते हैं, या उसे असमान रूप से ठंडा होने देते हैं, तो काँच में सूक्ष्म दरारें पैदा हो जाती हैं। इसे रोकने हेतु, हम उच्च-सटीकता वाले इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग करते हैं।
दरअसल, केवल 1°C का अंतर ही ऐसा है जो ऐसे काँच के बर्तनों को वर्षों तक टिकने में मदद करता है… या फिर उन्हें तुरंत ही टूटने पर मजबूर कर देता है।
0.1°C का महत्व
आप सोच सकते हैं कि हम इतनी छोटी बातों पर क्यों ध्यान देते हैं… लेकिन काँच में ऐसी सूक्ष्म दरारें पैदा होने हेतु थोड़ा सा भी तापमान-अंतर काफी होता है।
यदि लैंप की गर्मी बहुत अधिक हो जाए, तो काँच विकृत हो जाता है… और यदि गर्मी कम हो, तो वह तनाव काँच की आणविक संरचना में ही रह जाता है… जिससे काँच टूट सकता है। इसे रोकने हेतु, हम छोट-तरंगदैर्घ्य वाले इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग करते हैं… एवं PID फीडबैक लूपों का उपयोग करके तापमान को नियंत्रित करते हैं।
यह सब तो गर्मी-प्रतिक्रिया के समय पर ही निर्भर है… ऐसे लैंप तेज़ी से प्रतिक्रिया देते हैं… जिससे हम काँच को लक्ष्य तापमान तक पहुँचने में मदद कर सकते हैं।
आवश्यक उपकरण: क्वार्ट्ज एवं ऊर्जा
हम आमतौर पर क्वार्ट्ज-हैलोजन तत्वों का उपयोग करते हैं… क्योंकि क्वार्ट्ज गर्मी में भी विकृत नहीं होता… एवं इन्फ्रारेड विकिरण को बिना किसी ऊर्जा-हानि के ही पार होने देता है।
लक्ष्य तो ऐसा है कि काँच का केंद्र भी उसकी सतह के समान ही गर्म रहे…
लेकिन एक समस्या यह है कि उच्च-वाटेज वाले लैंप बहुत अधिक ऊर्जा खपत करते हैं… यदि आप वायरिंग एवं सर्किट-ब्रेकरों का सही उपयोग न करें, तो लैंप चालू होने पर बिजली-सप्लाई प्रभावित हो जाएगी… इसलिए आपको अपनी विद्युत-व्यवस्था को इस भार को संभालने में सक्षम रखना होगा।
वास्तविकता: लैंपों को कहाँ रखें?
कंट्रोलर को वायर करना तो आसान है… लेकिन वास्तविक समस्या तो यह है कि लैंपों को कहाँ रखा जाए।
अधिकांश इंजीनियर इसमें गलती करते हैं… वे लैंपों को बहुत दूर-दूर रख देते हैं… जिससे काँच में “थर्मल स्ट्राइप्स” बन जाती हैं… ऐसी स्थिति से बचने हेतु, लैंपों को एक-दूसरे के निकट ही रखें…
एक और सलाह: अपने कूलिंग-फैनों को ऐसे सेट करें कि वे आसपास की गर्मी को दूर कर सकें… यदि क्षेत्र बहुत गर्म हो जाए, तो आपके सेंसर गलत पढ़ने लगेंगे… और आप फिर से शुरुआती स्थिति में ही वापस आ जाएंगे।