manual do formando

capítulo 03
equipamento
Lâmpadas
de tungsténio-
-halogéneo
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A radiação electromagnética de uma lâmpada
de incandescência situa-se entre os 300nm e os
2000nm. Ao observarmos a figura 1 e sabendo que
a luz visível se situa entre os 400nm e 700nm, em
alguns casos, apenas 5% da energia irradiada de
um filamento de tungsténio, é luz visível, sendo a
restante transformada em calor. Para aumentarmos
a percentagem de luz visível, como já foi referido,
precisamos de aproximar a temperatura do
filamento ao seu ponto de fusão. Mas também é
verdade que ao fazermos isso, o tungsténio vai
evaporar mais rapidamente. O gás inerte, como o
árgon, apenas atrasa o processo de evaporação.
Haverá então alguma maneira de devolver ao
filamento os átomos perdidos? A solução é juntar
uma porção de um halogéneo aos gases inertes
que enchem a ampola.
Os halogéneos são elementos da tabela periódica
como o iodo, o bromo, o cloro, o flúor, que reagem
facilmente com outros elementos da natureza. O
bromo e o iodo são os mais usados nas lâmpadas
de halogéneo. Os halogéneos vão provocar um
ciclo regenerativo do tungsténio:
1º Os átomos do tungsténio evaporam-se do
filamento sensivelmente aos 3000°C
2º A uma certa distância quando a temperatura cai
para os 1400°C formam-se os haletos (halogéneo
reage com o tungsténio).
(Este composto mantêm-se gasoso acima dos
250°C, daí as lâmpadas de halogéneo serem
muito compactas, para manter o calor e o vidro
da ampola ser feito de quartzo, para aguentar
as altas temperaturas e os efeitos corrosivos do
halogéneo.)
3º O composto segue a corrente térmica, não
existe condensação no vidro se este estiver acima
dos 250°C e a corrente térmica trás de novo o
composto ao filamento
4º As temperaturas altas perto do filamento,
separam o halogéneo do tungsténio, e este
deposita-se novamente no filamento.
Vantagens das lâmpadas de halogéneo:
Fluxo luminoso e temperatura de cor constante
durante o período de vida – as lâmpadas de
vácuo ou com gás inerte não evitam o escape dos
átomos de tungsténio reduzindo o fluxo luminoso,
ora através do desgaste do próprio filamento,
ora pelo escurecimento da ampola de vidro, não
permitindo a passagem de luz.
Maior eficiência luminosa – O ciclo do halogéneo
permite aquecer o filamento a temperaturas
mais elevadas e, portanto, emitir mais radiação
no espectro visível, com o mesmo consumo de
energia.
Mais tempo de vida – Obviamente, se o
tungsténio é regenerado, o filamento dura mais
tempo
Pequena dimensão – As ampolas de vidro das
lâmpadas de vácuo e de gás inerte são bastante
grandes para que a área de condensação seja
maior, evitando, assim, o escurecimento excessivo
do vidro. Nas lâmpadas de halogéneo, as altas
temperaturas exigidas pelo ciclo regenerativo,
obrigam à redução da ampola para manter o calor.
Por essa razão é possível utilizar gases inertes
mais caros e mais eficientes como o crípton,
porque a quantidade necessária é menor. A própria
dimensão reduzida já é, por si, uma vantagem.
Em que situações uma lâmpada de tungsténiohalogéneo
deixa de funcionar?
As lâmpadas incandescentes de vácuo e de gás
inerte deixam de funcionar quando o filamento
parte, fragilizado pela evaporação do tungsténio
durante o seu período de vida. Isto leva-nos
a que: Se as lâmpadas de halogéneo fossem
capazes de regenerar o tungsténio, então teríamos