传统的光学仪器除湿、防霉、防氧化腐蚀手段
发布日期：2014-07-08
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1, 防护重点
由于高湿环境的危害，长期以来,人们一直在努力寻求有效的防护手段，以保障光学仪器和器材的安全。
对于防霉而言，霉菌生长发育条件可以看出, 有效防护办法是破坏霉菌生存条件, 即空气湿度和温度。但由于长时间控制温度能耗极高, 运行相当不经济, 因此防护重点必然落在控制空气中的水份上来。
金属的氧化腐蚀，从实际上就是在大气中的水份和氧气参与下的金属电化学反应过程。由于去除大气中的氧气相当困难和不实际, 因此防护的重点也就必然落在控制水份上。科学研究证明, 将金属存放于氧化腐蚀发生的临界值以下的环境中, 腐蚀速度即减缓, 环境湿度下降越多, 腐蚀速度就越缓, 如存放物品的环境相对湿度降至40%, 因低湿导致电化学腐蚀过程不能进行, 金属的腐蚀可完全停止。
由此可见, 以控制环境水份为重点, 将环境相对湿度控制在一定的范围, 就可以保障光学仪器和器件的安全。归纳总结，将光学仪器和器件存放于相对湿度40%以下的环境中，就可确保安全
传统的干燥除湿方法主要有以下三种, 即真空干燥、制冷式除湿和吸潮剂除湿三种方式
2, 真空干燥
真空干燥是实验室常用的传统手段。原理是采用抽真空的方式进行除湿, 常见为真空干燥柜。使用上取放物品需抽真空和减压，耗时不方便。由于抗压原因，只能在箱柜一类小体积空间实现，不能在库房类大面积空间实现。且若大一个真空干燥柜，除去抗压结构所占用的近一半的体积，实际上可以用来存放物品的空间很小，放不了多少东西，且价格也相当昂贵。运行时真空泵噪音烦人，对要求安静的环境也不适宜。由于有这些局限，目前真空干燥只在部分科研单位小范围使用。
3, 制冷式除湿
制冷式除湿是使用制冷式抽湿机(包括空调机和半导体制冷)制冷除湿, 其工作原理是通过制冷器件降低冷凝器表面温度, 使空气中的水份在冷凝器上冷凝结露, 然后滴出排除。抽湿机需人工倒水以及空调器滴水, 就是这个原因。
制冷式除湿机的产品介绍上均有其除湿量为多少公斤／天的指标，但这是在环境气温32℃，相对湿度80%时的指标，而没有给出其它环境条件下的除湿指标。这是因为，制冷式除湿在其冷端和热端之间需要18℃以上的温差，也就是环境气温必需在18℃以上才能工作，否则其冷凝器会结霜，导致空气中的水份不能成为液态的水滴下排除，从而不能除湿。实践证明，环境气温从32℃往下降越多，除湿量越少。气温 32℃度左右效率更高, 随着气温降低, 效率就大幅降低, 25℃时除湿效果约为32℃的一半左右，效果显著变差, 20℃以下就基本不能除湿。这也是20℃以下空调不能开机制冷的原因。虽然一些制冷式抽湿机生产厂家采用了反复切换化霜的办法，但一除湿很快又结霜，又切换化霜，反复捣腾，而收效甚微，其除湿量对于光学仪器和器件的安全防护而言，已意义不大。因为在10℃-20℃之间霉菌仍然生长并可造成危害，金属的氧化腐蚀仍然进行并可造成危害。中国地理环境决定，一年之中20℃以下的环境气温约占一半的时间，因此，制冷式除湿效果受季节温度影响很大。用于防霉, 一年之中只在有限的几个月中有效, 其它大部分时间仍然不安全, 用于防潮和防氧化，则效果不佳。此外，也不能净化被控空间中的有害工业废气, 不能适应影像胶片、磁记录材料等对保存环境空气质量有要求的物品的保存。经济上，制冷式除湿机电耗巨大, 一般３０立方米空间房间电耗约为1kw／小时，运行费用高。
制冷式除湿机的除湿能力有限，一般只能将湿度控制在50%-60%左右。对于作为干燥工具，要求达到30%以下湿度要求的场合，制冷式除湿机不能胜任。
尽管制冷式除湿机存在上述严重缺陷，在没有更好的除湿手段条件下, 使用制冷式除湿机也不失为一种聊胜于无的办法，因此也在被大量生产销售。
近年来市场上出现了一种利用半导体制冷片的"帕尔贴"效应, 将空气中的水分进行冷凝排除的“电子防潮箱”,由于此类产品仍属于制冷式除湿, 也存在传统制冷除湿方式所存在的一切通病。因此限制了其应用范围。
3, 吸潮剂除湿方式
将硅胶等干燥剂放入密封的容器内进行除湿，是常见的除湿办法。其缺点是当吸潮剂饱和时需要更换或人工进行烘干再生, 长年累月旷日持久的维护工作相当繁杂；由于吸潮剂饱和时间不易准确预见, 容器内湿度究竟是多少也不能靠是似而非的硅胶变色程度确切得知, 非常容易导致不能及时恰当更换吸潮剂。另外, 所谓相对湿度, 是指在特定空间体积内一定的空气含水量相当于当时气温气压而形成的空气湿度值。由于密封容器内空气与外界空气隔绝, 容器内空气绝对含水量不会减少或增加, 容器内水份含量是固定不变的, 而容器内相对湿度因受外界温度气压升降影响, 会发生湿度升降。例如，在一密封玻璃瓶罐容器内放置一个指针式湿度表观察，如此时环境气温为25℃，而湿度表指示容器内湿度为ＲＨ60%，则将该容器放入温度只有6-9℃的冰箱冷藏室，半小时后开冰箱门观察，容器内的湿度表指示现在的湿度值上升为RH75%，再将该容器取出，放置与室外日光暴晒下，半小时后观察，容器内的湿度表指示现在的湿度值下降为为RH15%，由此证明，在密封容器内绝对含水量不会改变的情况下，环境温度的变化，回导致容器内相对湿度的变化。因此, 采用密封容器放置硅胶来干燥的方法，由于昼夜及季节的环境条件在发生变化，在一定气温气压条件和吸潮剂经使用到一定情况条件下, 容器内有可出现不但不干燥, 还会产生高湿的情况, 甚至导致容器壁上出现结露出水。此外, 当新的吸潮剂放入容器时, 由于投放吸潮剂的数量不易掌握，过少湿度降不下来, 过多则会出现湿度过低, 可能会对某些物品造成危害, 如造成光学仪器的电子器件中的集成电路静电击穿, 有机零件开裂, 开胶, 影像胶片产生静电枝状网纹等。并且当使用一段时间后, 由于不能准确预料及时更换, 又会出现湿度过高情况, 容器内湿度不稳定, 对存放物品不利。由于上述原因, 使用吸潮剂保存物品安全性不高。根据对照相机保管大量调查数据显示, 光学镜头长霉的照相机实际上绝大部份都是使用了吸潮剂进行保管的。另外, 此种方式只能用于小空间容器保存, 不适宜于大量物品保存, 应用范围有限。且已用过的吸潮剂烘干工艺要求较高, 须在105-115 ℃下恒温烘烤, 如温度掌握不好, 过低不能烘干, 过高将会损坏吸潮剂中的变色指示剂, 使其失去作用, 不能指示。此外也不适宜在大容积的箱柜或房间及库房内使用。但是，由于这种方式经济上花费不多，因而也被广泛采用。
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