傳統的光學(xué)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(diǎn)
由于高濕環(huán)境的危害，長(cháng)期以來(lái),人們一直在努力尋求有效的防護手段，以保障光學(xué)儀器和器材的安全。
對于防霉而言，霉菌生長(cháng)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(cháng)時(shí)間控制溫度能耗極高, 運行相當不經(jīng)濟, 因此防護重點(diǎn)必然落在控制空氣中的水份上來(lái)。
金屬的氧化腐蝕，從實(shí)際上就是在大氣中的水份和氧氣參與下的金屬電化學(xué)反應過(guò)程。由于去除大氣中的氧氣相當困難和不實(shí)際, 因此防護的重點(diǎn)也就必然落在控制水份上。科學(xué)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(xué)腐蝕過(guò)程不能進(jìn)行, 金屬的腐蝕可完全停止。
由此可見(jiàn), 以控制環(huán)境水份為重點(diǎn), 將環(huán)境相對濕度控制在一定的范圍, 就可以保障光學(xué)儀器和器件的安全。歸納總結，將光學(xué)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(shí)驗室常用的傳統手段。原理是采用抽真空的方式進(jìn)行除濕, 常見(jiàn)為真空干燥柜。使用上取放物品需抽真空和減壓，耗時(shí)不方便。由于抗壓原因，只能在箱柜一類(lèi)小體積空間實(shí)現，不能在庫房類(lèi)大面積空間實(shí)現。且若大一個(gè)真空干燥柜，除去抗壓結構所占用的近一半的體積，實(shí)際上可以用來(lái)存放物品的空間很小，放不了多少東西，且價(jià)格也相當昂貴。運行時(shí)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(包括空調機和半導體制冷)制冷除濕, 其工作原理是通過(guò)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露, 然后滴出排除。抽濕機需人工倒水以及空調器滴水, 就是這個(gè)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(shí)的指標，而沒(méi)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(huì )結霜，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(shí)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(zhù)氣溫降低, 效率就大幅降低, 25℃時(shí)除濕效果約為32℃的一半左右，效果顯著(zhù)變差, 20℃以下就基本不能除濕。這也是20℃以下空調不能開(kāi)機制冷的原因。雖然一些制冷式抽濕機生產(chǎn)廠(chǎng)家采用了反復切換化霜的辦法，但一除濕很快又結霜，又切換化霜，反復搗騰，而收效甚微，其除濕量對于光學(xué)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(cháng)并可造成危害，金屬的氧化腐蝕仍然進(jìn)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(shí)間，因此，制冷式除濕效果受季節溫度影響很大。用于防霉, 一年之中只在有限的幾個(gè)月中有效, 其它大部分時(shí)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(shí)，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(chǎng)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(méi)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(wú)的辦法，因此也在被大量生產(chǎn)銷(xiāo)售。
近年來(lái)市場(chǎng)上出現了一種利用半導體制冷片的"帕爾貼"效應, 將空氣中的水分進(jìn)行冷凝排除的“電子防潮箱”,由于此類(lèi)產(chǎn)品仍屬于制冷式除濕, 也存在傳統制冷除濕方式所存在的一切通病。因此限制了其應用范圍。
3, 吸潮劑除濕方式
將硅膠等干燥劑放入密封的容器內進(jìn)行除濕，是常見(jiàn)的除濕辦法。其缺點(diǎn)是當吸潮劑飽和時(shí)需要更換或人工進(jìn)行烘干再生, 長(cháng)年累月曠日持久的維護工作相當繁雜；由于吸潮劑飽和時(shí)間不易準確預見(jiàn), 容器內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(shí)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一定的空氣含水量相當于當時(shí)氣溫氣壓而形成的空氣濕度值。由于密封容器內空氣與外界空氣隔絕, 容器內空氣絕對含水量不會(huì )減少或增加, 容器內水份含量是固定不變的, 而容器內相對濕度因受外界溫度氣壓升降影響, 會(huì )發(fā)生濕度升降。例如，在一密封玻璃瓶罐容器內放置一個(gè)指針式濕度表觀(guān)察，如此時(shí)環(huán)境氣溫為25℃，而濕度表指示容器內濕度為ＲＨ60%，則將該容器放入溫度只有6-9℃的冰箱冷藏室，半小時(shí)后開(kāi)冰箱門(mén)觀(guān)察，容器內的濕度表指示現在的濕度值上升為RH75%，再將該容器取出，放置與室外日光暴曬下，半小時(shí)后觀(guān)察，容器內的濕度表指示現在的濕度值下降為為RH15%，由此證明，在密封容器內絕對含水量不會(huì )改變的情況下，環(huán)境溫度的變化，回導致容器內相對濕度的變化。因此, 采用密封容器放置硅膠來(lái)干燥的方法，由于晝夜及季節的環(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, 容器內有可出現不但不干燥, 還會(huì )產(chǎn)生高濕的情況, 甚至導致容器壁上出現結露出水。此外, 當新的吸潮劑放入容器時(shí), 由于投放吸潮劑的數量不易掌握，過(guò)少濕度降不下來(lái), 過(guò)多則會(huì )出現濕度過(guò)低, 可能會(huì )對某些物品造成危害, 如造成光學(xué)儀器的電子器件中的集成電路靜電擊穿, 有機零件開(kāi)裂, 開(kāi)膠, 影像膠片產(chǎn)生靜電枝狀網(wǎng)紋等。并且當使用一段時(shí)間后, 由于不能準確預料及時(shí)更換, 又會(huì )出現濕度過(guò)高情況, 容器內濕度不穩定, 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。根據對照相機保管大量調查數據顯示, 光學(xué)鏡頭長(cháng)霉的照相機實(shí)際上絕大部份都是使用了吸潮劑進(jìn)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, 應用范圍有限。且已用過(guò)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(guò)低不能烘干, 過(guò)高將會(huì )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?jì)仁褂谩５牵捎谶@種方式經(jīng)濟上花費不多，因而也被廣泛采用。
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