傳統(tǒng)的光學儀器除濕、防霉、防氧化腐蝕手段
發(fā)布日期：2014-07-08
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1, 防護重點
由于高濕環(huán)境的危害，長期以來,人們一直在努力尋求有效的防護手段，以保障光學儀器和器材的安全。
對于防霉而言，霉菌生長發(fā)育條件可以看出, 有效防護辦法是破壞霉菌生存條件, 即空氣濕度和溫度。但由于長時間控制溫度能耗極高, 運行相當不經(jīng)濟, 因此防護重點必然落在控制空氣中的水份上來。
金屬的氧化腐蝕，從實際上就是在大氣中的水份和氧氣參與下的金屬電化學反應(yīng)過程。由于去除大氣中的氧氣相當困難和不實際, 因此防護的重點也就必然落在控制水份上?？茖W研究證明, 將金屬存放于氧化腐蝕發(fā)生的臨界值以下的環(huán)境中, 腐蝕速度即減緩, 環(huán)境濕度下降越多, 腐蝕速度就越緩, 如存放物品的環(huán)境相對濕度降至40%, 因低濕導致電化學腐蝕過程不能進行, 金屬的腐蝕可完全停止。
由此可見, 以控制環(huán)境水份為重點, 將環(huán)境相對濕度控制在一定的范圍, 就可以保障光學儀器和器件的安全。歸納總結(jié)，將光學儀器和器件存放于相對濕度40%以下的環(huán)境中，就可確保安全
傳統(tǒng)的干燥除濕方法主要有以下三種, 即真空干燥、制冷式除濕和吸潮劑除濕三種方式
2, 真空干燥
真空干燥是實驗室常用的傳統(tǒng)手段。原理是采用抽真空的方式進行除濕, 常見為真空干燥柜。使用上取放物品需抽真空和減壓，耗時不方便。由于抗壓原因，只能在箱柜一類小體積空間實現(xiàn)，不能在庫房類大面積空間實現(xiàn)。且若大一個真空干燥柜，除去抗壓結(jié)構(gòu)所占用的近一半的體積，實際上可以用來存放物品的空間很小，放不了多少東西，且價格也相當昂貴。運行時真空泵噪音煩人，對要求安靜的環(huán)境也不適宜。由于有這些局限，目前真空干燥只在部分科研單位小范圍使用。
3, 制冷式除濕
制冷式除濕是使用制冷式抽濕機(包括空調(diào)機和半導體制冷)制冷除濕, 其工作原理是通過制冷器件降低冷凝器表面溫度, 使空氣中的水份在冷凝器上冷凝結(jié)露, 然后滴出排除。抽濕機需人工倒水以及空調(diào)器滴水, 就是這個原因。
制冷式除濕機的產(chǎn)品介紹上均有其除濕量為多少公斤／天的指標，但這是在環(huán)境氣溫32℃，相對濕度80%時的指標，而沒有給出其它環(huán)境條件下的除濕指標。這是因為，制冷式除濕在其冷端和熱端之間需要18℃以上的溫差，也就是環(huán)境氣溫必需在18℃以上才能工作，否則其冷凝器會結(jié)霜，導致空氣中的水份不能成為液態(tài)的水滴下排除，從而不能除濕。實踐證明，環(huán)境氣溫從32℃往下降越多，除濕量越少。氣溫 32℃度左右效率更高, 隨著氣溫降低, 效率就大幅降低, 25℃時除濕效果約為32℃的一半左右，效果顯著變差, 20℃以下就基本不能除濕。這也是20℃以下空調(diào)不能開機制冷的原因。雖然一些制冷式抽濕機生產(chǎn)廠家采用了反復切換化霜的辦法，但一除濕很快又結(jié)霜，又切換化霜，反復搗騰，而收效甚微，其除濕量對于光學儀器和器件的安全防護而言，已意義不大。因為在10℃-20℃之間霉菌仍然生長并可造成危害，金屬的氧化腐蝕仍然進行并可造成危害。中國地理環(huán)境決定，一年之中20℃以下的環(huán)境氣溫約占一半的時間，因此，制冷式除濕效果受季節(jié)溫度影響很大。用于防霉, 一年之中只在有限的幾個月中有效, 其它大部分時間仍然不安全, 用于防潮和防氧化，則效果不佳。此外，也不能凈化被控空間中的有害工業(yè)廢氣, 不能適應(yīng)影像膠片、磁記錄材料等對保存環(huán)境空氣質(zhì)量有要求的物品的保存。經(jīng)濟上，制冷式除濕機電耗巨大, 一般３０立方米空間房間電耗約為1kw／小時，運行費用高。
制冷式除濕機的除濕能力有限，一般只能將濕度控制在50%-60%左右。對于作為干燥工具，要求達到30%以下濕度要求的場合，制冷式除濕機不能勝任。
盡管制冷式除濕機存在上述嚴重缺陷，在沒有更好的除濕手段條件下, 使用制冷式除濕機也不失為一種聊勝于無的辦法，因此也在被大量生產(chǎn)銷售。
近年來市場上出現(xiàn)了一種利用半導體制冷片的"帕爾貼"效應(yīng), 將空氣中的水分進行冷凝排除的“電子防潮箱”,由于此類產(chǎn)品仍屬于制冷式除濕, 也存在傳統(tǒng)制冷除濕方式所存在的一切通病。因此限制了其應(yīng)用范圍。
3, 吸潮劑除濕方式
將硅膠等干燥劑放入密封的容器內(nèi)進行除濕，是常見的除濕辦法。其缺點是當吸潮劑飽和時需要更換或人工進行烘干再生, 長年累月曠日持久的維護工作相當繁雜；由于吸潮劑飽和時間不易準確預見, 容器內(nèi)濕度究竟是多少也不能靠是似而非的硅膠變色程度確切得知, 非常容易導致不能及時恰當更換吸潮劑。另外, 所謂相對濕度, 是指在特定空間體積內(nèi)一定的空氣含水量相當于當時氣溫氣壓而形成的空氣濕度值。由于密封容器內(nèi)空氣與外界空氣隔絕, 容器內(nèi)空氣絕對含水量不會減少或增加, 容器內(nèi)水份含量是固定不變的, 而容器內(nèi)相對濕度因受外界溫度氣壓升降影響, 會發(fā)生濕度升降。例如，在一密封玻璃瓶罐容器內(nèi)放置一個指針式濕度表觀察，如此時環(huán)境氣溫為25℃，而濕度表指示容器內(nèi)濕度為ＲＨ60%，則將該容器放入溫度只有6-9℃的冰箱冷藏室，半小時后開冰箱門觀察，容器內(nèi)的濕度表指示現(xiàn)在的濕度值上升為RH75%，再將該容器取出，放置與室外日光暴曬下，半小時后觀察，容器內(nèi)的濕度表指示現(xiàn)在的濕度值下降為為RH15%，由此證明，在密封容器內(nèi)絕對含水量不會改變的情況下，環(huán)境溫度的變化，回導致容器內(nèi)相對濕度的變化。因此, 采用密封容器放置硅膠來干燥的方法，由于晝夜及季節(jié)的環(huán)境條件在發(fā)生變化，在一定氣溫氣壓條件和吸潮劑經(jīng)使用到一定情況條件下, 容器內(nèi)有可出現(xiàn)不但不干燥, 還會產(chǎn)生高濕的情況, 甚至導致容器壁上出現(xiàn)結(jié)露出水。此外, 當新的吸潮劑放入容器時, 由于投放吸潮劑的數(shù)量不易掌握，過少濕度降不下來, 過多則會出現(xiàn)濕度過低, 可能會對某些物品造成危害, 如造成光學儀器的電子器件中的集成電路靜電擊穿, 有機零件開裂, 開膠, 影像膠片產(chǎn)生靜電枝狀網(wǎng)紋等。并且當使用一段時間后, 由于不能準確預料及時更換, 又會出現(xiàn)濕度過高情況, 容器內(nèi)濕度不穩(wěn)定, 對存放物品不利。由于上述原因, 使用吸潮劑保存物品安全性不高。根據(jù)對照相機保管大量調(diào)查數(shù)據(jù)顯示, 光學鏡頭長霉的照相機實際上絕大部份都是使用了吸潮劑進行保管的。另外, 此種方式只能用于小空間容器保存, 不適宜于大量物品保存, 應(yīng)用范圍有限。且已用過的吸潮劑烘干工藝要求較高, 須在105-115 ℃下恒溫烘烤, 如溫度掌握不好, 過低不能烘干, 過高將會損壞吸潮劑中的變色指示劑, 使其失去作用, 不能指示。此外也不適宜在大容積的箱柜或房間及庫房內(nèi)使用。但是，由于這種方式經(jīng)濟上花費不多，因而也被廣泛采用。
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