2022-03-31 19:05:57

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坩埚是实验室中使用的一种杯状器皿,用来对固体进行高温加热。

基本信息

  • 中文名称

    坩埚

  • 外文名称

    Crucible

  • 所属学科

    化学

  • 所属领域

    实验

  • 种类

    器材

折叠 编辑本段 简介

坩埚的型号规格较多,在应用时不受生产规模、批量大小和熔炼物质品种的限制,可任意选择,适用性较强,并可保证被熔炼物质的纯度。

1、用后放置干燥处,切忌雨水侵入;使用前须缓慢烘烤到500摄氏度方可使用。

2、应根据坩埚容量加料,忌挤得太紧,以免金属发生热膨胀胀裂坩埚。

3、取出金属熔液时,最好用勺子舀出,尽量少用卡钳,若用卡钳等工具应与坩埚形状相符,避免局部受力过大而缩短使用寿命。

4、坩埚使用寿命与用法有关,应避免强氧化火焰直接喷射到坩埚上,而使坩埚原料氧化短命。

坩埚的生产原料,可概括为三大类型。一是结晶质的天然石墨,二是可塑性的耐火黏土,三是经过煅烧的硬质高岭土类骨架熟料。从2008年开始,开始采用耐高温的合成材料,如:碳化硅氧化铝金刚砂及硅铁等做坩埚的骨架熟料。这种熟料对提高坩埚产品质量,增强坩埚密度和机械强度有着显著效果。

折叠 编辑本段 主要用途

折叠 应用

(1)灼烧固体物质

(2)溶液的蒸发浓缩或结晶(如果有蒸发皿,应该选择蒸发皿。当然坩埚也可以用于溶液的蒸发、浓缩或结晶)

折叠 使用注意事项

(1)可直接受热,加热后不能骤冷,用坩埚钳取下。

(2)坩埚受热时放在泥三角上。

(3)蒸发时要搅拌;将近蒸干时用余热蒸干。

坩埚可分为石墨坩埚、粘土坩埚和金属坩埚三大类。

在石墨坩埚中,又有普型石墨坩埚、异型石墨坩埚、高纯石墨坩埚三种。各种类型的石墨坩埚,由于性能、用途和使用条件不同,所用的原料、生产方法、工艺技术和产品型号规格也都有所区别。

坩埚的种类大体分为三大类:第一类炼铜坩埚;第二类为炼铜合金坩埚,特圆形有100个号,圆形有100个号,第三种炼钢用的坩埚,有100个号。

坩埚规格(大小),通常是用顺序号大小表示的,1号坩埚具有能熔化1000g 黄铜的容积,其重量为180g。坩埚在熔炼不同金属或合金时熔化量计算,可以坩埚的容重规格号,乘上相应金属和合金系数。

坩埚的生产原料,可概括为三大类型。一是结晶质的天然石墨,二是可塑性的耐火材料。

镍坩埚适用于NaOH、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3以及含有有KNO3的碱性溶剂熔融样品,不适用于KHSO4或NaHSO4、K2S2O7或Na2S2O7等酸性溶剂以及含硫的碱性硫化物熔剂熔融样品。

折叠 编辑本段 种类

折叠 铁坩埚

在熔融NaOH等强碱性物质时会用到铁坩埚,但因易生锈和氧化等问题,使用并不广泛,仍然以不活泼金属坩埚为主。

折叠 铸铁坩埚

铸铁坩埚是生铁翻铸而成,用于熔化铝合金锌合金铅合金锡合金、锑合金等金属的皿器,比铁坩埚更加耐用。

折叠 石英坩埚

1.石英坩埚可在1650度以下使用,分透明和不透明两种。用电弧法制的半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅,是发展大规模集成电路必不可少的基础材料。当今,世界半导体工业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。它具有高纯度、耐温性强、尺寸大、精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。

2、不能和HF接触,高温时,极易和苛性碱及碱金属的碳酸盐反应。

3.石英坩埚适于用K2S2O7,KHSO4作熔剂熔融样品和用Na2S2O7(先在212℃烘干)作熔剂处理样品。

4.石英质脆,易破,使用时要注意。

5.除HF外,普通稀无机酸可用作清洗液。

折叠 瓷坩埚

主要成分:氧化铝(45-55%)、二氧化硅

1.可耐热1200度左右使用。

2.适用于K2S2O7等酸性物质熔融样品。

3.一般不能用于以NaOH、Na2O2、Na2CO3等碱性物质作熔剂熔融,以免腐蚀瓷坩埚。瓷坩埚不能和氢氟酸接触。

4.瓷坩埚一般可用稀盐酸煮沸洗涤。

折叠 刚玉坩埚

氧化铝含量超过95%以上的坩埚称为刚玉坩埚

1.刚玉坩埚是由多孔熔融氧化铝组成,质坚而耐熔。

2.刚玉坩埚适于用一些弱碱性物质作熔剂熔融样品,不适于用Na2O2、NaOH等强碱性物质和酸性物质作熔剂(如K2S2O7等)熔融样品。

另:日语中,坩埚意为"困境",动漫作品中又译作"漩涡"或者"泥沼"。(此处系误读,实际上坩埚日语罗马音应该写为Rutsubo。)

折叠 石墨坩埚

石墨坩埚的主体原料,是结晶形天然石墨。故它保持着天然石墨原有的各种理化特性。

石墨坩埚具有良好的热导性和耐高温性,在高温使用过程中,热膨胀系数小,对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸,碱性溶液的抗腐蚀性较强,具有优良的化学稳定性

石墨坩埚,因具有以上优良的性能,所以在冶金、铸造、机械、化工等工业部门,被广泛用于合金工具钢的冶炼和有色金属及其合金的熔炼。并有着较好的技术经济效果。

折叠 碳化硅坩埚

碳化硅坩埚为一陶瓷深底的碗状容器。当有固体要以大火加热时,就必须使用坩埚。因为它比玻璃器皿更能承受高温。坩埚使用时通常不会把熔化的东西放的太满,以防止受热物跳出,并让空气能自由进出以进行可能的氧化反应。坩埚因其底部很小,一般需要架在泥三角上才能以火直接加热。坩埚在铁三角架上用正放或斜放皆可,视实验的需求可以自行安置。坩埚加热后不可立刻将其置于冷的金属桌面上,以避免它因急剧冷却而破裂。也不可立即放在木质桌面上,以避免烫坏桌面或是引起火灾。正确的作法为留置在铁三角架上自然冷却,或是放在石棉网上令其慢慢冷却。坩埚的取用请阅坩埚钳。

折叠 白金坩埚

用金属铂制作,是差热分析仪的备件,用于加热非金属材料。如玻璃纤维地生产,玻璃拉丝等。

不可接触:①固体K2O、Na2O、KNO3、NaNO3、KCN、NaCN、Na2O2、Ba(OH)2、LiOH等;

②王水、卤素溶液或能产生卤素的溶液;

③易还原金属的化合物及这些金属;

④含碳的硅酸盐、磷、砷、硫及其化合物。

折叠 镍坩埚

的熔点为1455℃,用镍坩埚熔样温度不宜超过700℃,因为在高温时,镍易被氧化。

镍的抗碱性和抗侵蚀能力都较强,故镍坩埚常用于熔融铁合金、矿渣、粘土、耐火材料等。镍坩埚适用于NaOH、Na2O2、NaCO3以及含有KNO3的碱性熔剂熔融样品,不能用KHSO4、NaHSO4、K2S2O7或Na2S2O7以及含硫的碱性硫化物熔剂熔融样品。

熔融态的Al、Zn、Pb、Sn、Hg等金属盐,都能使镍坩埚变脆。镍坩埚不能用于沉淀的灼烧。硼砂也不能在镍坩埚中熔融。

镍坩埚中常含有微量的铬,使用时应该注意。新的镍坩埚应先在马佛炉中灼烧成蓝紫色,以除去表面的油污,然后用1:20(体积比)盐酸煮沸片刻,再用水冲洗干净。

折叠 金坩埚

金也是贵金属,耐腐蚀性很强,但因其熔点较低(1063℃),限制了它的使用范围。熔融的碱金属氢氧化物对金不侵蚀,做这种熔融用金坩埚较好。

注意:金在高温煤气灯上加热会熔化(绝不可使黄金接触王水)。

折叠 银坩埚

银比金价廉,它也不受氢氧化钾或钠的侵蚀,在熔融状态下仅在接近空气的边缘略起作用。但银的熔点为960℃,不能在火上直接加热,银加热后表面生成一层氧化银,氧化银在高温下不稳定,在200℃以下稳定。银易与硫作用生成硫化银,不可在银坩埚中分解和灼烧含硫的物质,不许使用碱性硫化熔剂。熔融状态时铝、锌、锡、铅、汞等金属盐都能使银坩埚变脆。银坩埚不可用于熔融硼砂,浸取熔融物时不可使用酸,特别是不可接触浓酸,银坩埚的质量经灼烧会变化,故不适于沉淀的称量。

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