Evitare che le cose esplodano: il riscaldamento ad infrarossi nelle zone chimiche
Quando si producono biosensori, le fasi di pulizia rappresentano una vera sfida. Ci sono solventi infiammabili e vapori esplosivi nell’aria. Le lampade ad infrarossi standard, invece, funzionano come semplici fonti di calore aperte. In ambienti del genere, anche la minima scintilla o una superficie troppo calda possono trasformare il laboratorio in un vero disastro.
Per risolvere questo problema, tutto viene sigillato ermeticamente.
Il trucco per l’incapsulamento
Non basta semplicemente coprire la lampada con un coperchio: non servirebbe a molto. Invece, isoliamo completamente il circuito elettrico. L’emittente a infrarossi è alloggiata all’interno di un rivestimento di quarzo ad alta purezza; tale rivestimento viene poi sigillato con guarnizioni resistenti ai chimici e con uno strato esterno robusto. Si tratta quindi di una sorta di “parete fisica” che separa il calore dai vapori. Siamo particolarmente attenti ai punti in cui i cavi entrano nel dispositivo: se ci sono perdite, i vapori raggiungeranno il filamento caldo e… boom. Non sarà certo una giornata positiva per nessuno.
Regolare la temperatura correttamente
Per garantire che i substrati dei biosensori siano sempre omogenei, la temperatura non deve variare troppo. Utilizziamo emettitori a infrarossi a onde corte, poiché riescono ad agire su liquidi densi senza surriscaldare il resto del dispositivo. Tuttavia, è necessario regolare il controllore PID affinché la lampada possa aumentare la temperatura in modo appropriato. Se il processo è troppo lento, si verifica un sovraccarico termico: i solventi vengono vaporizzati troppo rapidamente, aumentando così la pressione nella camera e creando ulteriori problemi.
La realtà dell’installazione
Installare questi dispositivi in ambienti chimici è sempre complicato: lo spazio è limitato. Per far fronte alle vibrazioni causate dalle pompe industriali, utilizziamo connettori rinforzati che non si allentino facilmente.
Un avvertimento: lo strato protettivo riduce leggermente l’energia radiante emessa dalla lampada. Per ovviare a questo problema, basta aumentare la potenza della lampada o avvicinarla leggermente al bersaglio da riscaldare.
Inoltre, assicuratevi che il sistema di scarico funzioni correttamente: è fondamentale che i vapori vengano allontanati dal dispositivo. Se i chimici si accumulano sulla superficie di quarzo, si creeranno punti caldi, e i tubi si bruceranno molto più velocemente del previsto.