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I coni pirometrici

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Coni montati su un supporto di argilla refrattaria.

Uno strumento molto importante nella misurazione del lavoro svolto dal calore nei forni per la ceramica è rappresentato dai coni pirometrici. Rispetto alla storia della ceramica sono uno strumento ‘moderno’, messi a punto nel 1886 dal chimico tedesco Hermann August Seger. Prima dei coni, e dei pirometri moderni, la temperatura di un forno veniva stimata a vista – sì, con gli occhi! – basandosi sul colore che la fiamma prendeva nei vari stadi di cottura. Questo metodo, oltre che non esattamente accurato (si basava infatti sull’abilità di chi era addetto a questo compito) era anche estremamente dannoso per la vista, portando progressivamente alla cecità. Oggi disponiamo di pirometri deputati a misurare la temperatura nei vari stadi di cottura, ma anche questi ultimi, a meno di non avere tra le mani degli strumenti estremamente costosi come ad esempio un pirometro ottico, possono non essere precisi, con uno scarto anche fino a 25 gradi centigradi al di sopra o al di sotto della temperatura ideale per i nostri scopi. Questo accade perché il materiale di cui è composta la termocoppia posta all’interno della camera di cottura del forno va incontro a degradazione graduale nel tempo rendendo così la misurazione via via sempre più imprecisa. I coni, che hanno una composizione standard a seconda della quantità di lavoro sviluppato dal calore che devono andare a misurare, rappresentano uno strumento estremamente utile e preciso per capire quanto efficace sia stata la cottura, ed oltre a questo vengono anche utilizzati per mappare le zone più o meno calde del nostro forno (non pensavate mica che il calore fosse uniforme in tutto il volume della camera di cottura, vero?). Ogni cono, come dicevo più su, è composto da determinate quantità di fondenti e di vetro, in proporzioni variabili a seconda del calore che deve essere sviluppato per far funzionare uno smalto. Di fatto, i coni, sono composti dalle stesse materie che compongono uno smalto. Un cono, in pratica, è uno smalto esso stesso. Il cono numero 4 fonde completamente a cono 10. Sono ovviamente tarati in modo tale che ad una data temperatura prendano sempre una curvatura precisa. E’ facile comprendere, secondo quest’ottica, che la temperatura finale alla quale impostiamo il forno, o dichiariamo di cuocere uno smalto, lascia il tempo che trova, in pratica non significa quasi niente. Quello che è importante capire, dunque, è che non è la temperatura in sé stessa che matura uno smalto, ma il lavoro, l’effetto, che il calore sviluppa, promuovendo la fusione dei diversi materiali, amalgamandoli tra loro e creando una matrice amorfa e stabile in grado di resistere ad attacchi di agenti chimici, uso quotidiano e via dicendo. Se guardiamo ad esempio la tabella della temperatura dei coni Orton, notiamo intanto che esistono diverse tipologie di coni, e che ad ogni cono corrispondono diverse temperature in base alla velocità a cui viene completata la cottura negli ultimi 100 gradi. Vi porto l’esempio del cono 10, spesso rappresentato con il simbolo Δ, Δ10, dunque. Prendiamo in considerazione il cono grande, o large cone, nelle tabelle. Le due temperature finali dichiarate sono 1282 gradi e 1303 gradi, perché? Perché come dicevo poco più su, la temperatura finale varia in base a quanto velocemente viene completata la cottura durante gli ultimi 100 gradi. Spiego meglio: la temperatura di 1282 è sufficiente per cuocere uno smalto che ha una formula ovviamente specifica per questo lavoro di calore, se gli ultimi 100 gradi di questa cottura vengono completati ad una velocità di 60 °C all’ora. Significa che da 1182 a 1282 gradi il tempo impiegato è di un’ora e quaranta minuti. Questo ritmo ha lo stesso effetto in termini di fusione di una rampa che va da 1203 a 1303 °C in quaranta minuti. La precisione della misurazione, in ogni caso, è strettamente dipendente dal modo in cui vengono montati. Diciamo che per semplificarci la vita basterebbe utilizzare la tipologia di coni autosupportanti(tra l’altro le temperature finali, per questa tipologia di cono, sono ancora differenti), ma la facilità con cui possono essere reperiti i large cones rispetto ai self-supporting cones, fanno sì che gli accorgimenti necessari – e ce ne sono! – per una riuscita della misurazione siano un fastidio minimo rispetto alla quantità di informazioni che è possibile raccogliere grazie ad essi.