Wie man die richtige Temperatur beim Gläserglühen erreicht
Wenn Ihnen schon einmal ein Stück Laborglas ohne erkennbaren Grund zerbrochen ist, kennen Sie dieses Gefühl. Es ist frustrierend. In der Regel liegt das Problem an den inneren Spannungen im Glas. Wenn man den richtigen Zeitpunkt für das Glühen verpasst oder das Glas zu schnell abkühlen lässt, entsteht im Grunde eine „Zeitzünd Bombe“, die explodiert, sobald sie mit Vakuum oder einer plötzlichen Temperaturänderung in Berührung kommt.
Deshalb verwenden wir keine herkömmlichen Industriessensoren. Diese sind einfach zu unpräzise. Wir nutzen stattdessen IR-Temperaturmessgeräte mit einer Präzision von 0,1 °C – schließlich sind in diesem Fall die kleinsten Details entscheidend.
Das Spiel mit den Spannungen
Glas ist empfindlich. Es wechselt in einem sehr engen Bereich vom plastischen, formbaren Zustand in einen festen Zustand über. Es geht dabei um Schwankungen von zwei bis drei Grad. Das ist der Unterschied zwischen einem perfekten Becherrahmen und einem Haufen teurer Schrottteile.
Indem man die Abkühlkurve mit einer Präzision von 0,1 °C verfolgt, kann man das Glas genau in diesem optimalen Bereich halten. Dadurch hat die molekulare Struktur Zeit, sich zu stabilisieren – ohne dass das Glas beschädigt wird.
Warum 0,1 °C wirklich wichtig ist
Man kann zwar günstige IR-Messgeräte kaufen, deren Genauigkeit nur bei ±2 °C liegt. Im Hobbyladen ist das in Ordnung – aber im Labor? Auf keinen Fall. Hochpräzise Geräte erkennen sogar die kleinsten Veränderungen in der Strahlung. Dadurch kann man diese „heißen Punkte“ an komplexen Oberflächen bereits rechtzeitig erkennen, bevor sie zu strukturellen Schwachstellen werden. Man betrachtet also nicht nur eine Zahl auf dem Bildschirm – man erfährt vielmehr, wie sich die Wärme über die Oberfläche des Glases verteilt.
Die Realität
Ehrlich gesagt: Kein Sensor ist eine Zauberrute. Man muss auch mit der Emittanz des Materials umgehen. Borosilikat- und Quarzglas reagieren unterschiedlich auf den Sensor. Wenn man die Einstellungen nicht entsprechend dem verwendeten Material anpasst, ist eine Präzision von 0,1 °C eigentlich nutzlos – denn die Grundlage für die Messungen ist falsch.
Außerdem können diese hochempfindlichen Geräte etwas unzuverlässig sein. Wenn im Labor viele große Öfen vorhanden sind, die viel elektromagnetische Störung verursachen, können die Messwerte stark schwanken. Man sollte seine Elektronik daher abschirmen, um stabile Messungen zu erhalten.