16. Soplado de frascos y secciones tipo Dewar

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Los frascos o recipientes Dewar son aparatos consistentes en una doble estructura de vidrio con aire o vacío en su interior que sirve para aislar térmicamente su interior del ambiente. Se puede emplear para mantener tanto bajas temperaturas como altas, y es uno de los retos de construcción para un soplador de vidrio científico.

Sellos Dewar

Los sellados tipo Dewar consisten en dos tubos de vidrio, uno dentro del otro, pero sellados juntos en un extremo sin una extensión que sobresalga como en un sellado de anillo. El sellado puede realizarse de varias maneras diferentes.

Método I

El tubo interno se ensancha en un extremo y se convierte en un tubo de ensayo de fondo redondo, con la longitud adecuada requerida para el Dewar. El tubo exterior se cierra en un extremo como en la fabricación de un sellado de anillo. Se envuelve cinta de amianto alrededor del tubo interno y se ensamblan los dos como se muestra en la Figura 1A.

Continuando como en la fabricación de un sellado de anillo, se calienta el extremo hasta que los dos tubos queden sellados juntos. Esto deja al tubo interno sin una salida y el aire caliente que se expande en el interior provoca que el vidrio caliente se expanda en una burbuja (Figura 1B).

Continuando con el calentamiento y la eliminación de este vidrio en expansión con una varilla, se creará una burbuja tan delgada que finalmente se romperá. Cuando esto sucede, el exceso de vidrio se puede ensanchar hasta que tenga el mismo diámetro que el tubo interno y luego se puede retirar pelando o limpiando.

El vidrio restante se puede trabajar en un sellado suave mediante un calentamiento continuo, girando y alisando con una varilla de carbono. Durante este calentamiento, el quemador debe estar en ángulo recto con el vidrio y la llama apuntando directamente al sellado.

Se utiliza una herramienta de ensanchamiento de carbono para evitar que el tubo interno se haga más pequeño y un soplido ocasional de aire evitará que el tubo exterior se deforme. Los soplidos ocasionales de aire harán que el tubo interno se desplace gradualmente hasta que el punto real del sellado esté en la posición que se muestra en la Figura 1C.

El sellado se mejora en apariencia al ser rehecho y al empujar el tubo interno hacia atrás, con la ayuda de una varilla de carbono larga, hasta que el punto de sellado se encuentre en la posición que se muestra en la Figura 1D.

Como paso final, se vuelve a calentar el Dewar y se utiliza la herramienta de ensanchamiento de carbono para llevar el tubo interno al diámetro correcto y se alisa el extremo con una placa de carbono para asegurar una superficie plana; se debe tener cuidado mientras tanto para evitar soplar el vidrio lo suficiente como para hacer que el sellado se salga sobre el borde.

Si se va a agregar un brazo lateral cerca del sellado del Dewar, este debe sellarse en su posición y el extremo terminado debe ser completamente recocido. En el caso de los Dewars con un brazo lateral, los soportes de amianto se pueden quitar mediante agua y aire comprimido. Los Dewars que no tendrán brazo lateral deben tener los soportes de amianto envueltos lo suficientemente sueltos como para que se deslicen cuando se humedezcan con agua.

Golpear el Dewar sobre un tapón de goma (Figura 1E) ayudará a quitar los soportes que estén envueltos correctamente. Si el amianto ha sido envuelto demasiado apretado, se puede utilizar una varilla de latón de 1/16 pulgadas doblada para formar un gancho que se pueda usar para perforar el amianto mojado y retirar secciones por vez.

La malla de cobre también se puede utilizar como medio de soporte para el tubo interno y se puede retirar más tarde con ácido nítrico.

Método 2

A veces es posible, especialmente en los Dewars grandes, dejar un pequeño agujero en la parte inferior del tubo interno para soplar a través de él (Figura 2A). Cuando se utiliza dicho agujero, los dos tubos se ensamblan y el sellado se inicia como en la fabricación de un sellado de anillo. Después de que se haya soplado el extremo, se inserta un tapón de corcho o amianto en el agujero y se completa el Dewar como en el Método 1. Cuando el sellado esté terminado, el agujero de soplado se cierra rellenándolo con una varilla de Pyrex y calentando todo el extremo del tubo interno con la llama de un soplete hasta que el vidrio se fusione (Figura 2B).

Método 3

El tubo interno se prepara ensanchándolo en ángulo recto hasta que el diámetro del ensanchamiento sea el mismo que el diámetro del tubo exterior. Después de que el extremo opuesto al ensanchamiento se le da un fondo de tubo de ensayo, las dos piezas se ensamblan, como se muestra en la Figura 3A, con la llama golpeando el borde del tubo exterior.

Girando los tubos con una llama enfocada en los puntos de contacto, se puede usar una varilla o una placa de carbono para llevar los dos bordes juntos y formar un sellado. Si los bordes son desiguales, puede ser necesario usar una pequeña varilla de vidrio para cerrar pequeños agujeros durante la unión inicial.

También se puede utilizar una combinación de ensanchamiento del tubo interno y contracción del tubo exterior (Figura 3B), y hacer el sellado como se acaba de describir.

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