一、坩埚是什么?
坩埚是用极耐火的材料(如粘土、石墨、瓷土或较难熔化的金属)所制的器皿或熔化罐.
二、坩埚的主要用途:
(1)溶液的蒸发、浓缩或结晶
(2)灼烧固体物质
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)坩埚受热时放在铁三角架上
(3)蒸发时要搅拌;将近蒸干时用余热蒸干
三、坩埚的分类:
1、石墨坩埚
在石墨坩埚中,又有普型石墨坩埚与异型石墨坩埚及高纯石墨坩埚三种.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.
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.
即: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.
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.
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.
坩埚的种类大体分为三大类:
第一类炼铜坩埚,其规格"号";
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,三是经过煅烧的硬质高岭土类骨架熟料.
近年来,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着效果.
2、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NaHS04、K2S2O7或Na2S2O7等酸性溶剂以及含硫的碱性硫化物熔剂熔融样品.
3、石英坩埚
(1)石英坩埚可在1450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,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.他具有高纯度、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作用.
(3)石英坩埚适于用K2S2O7,KHSO4作熔剂熔融样品和用Na2S207(先在212度烘干)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.
4、瓷坩埚
(1)可耐热1200度左右.
(2)适用于K2S207等酸性物质熔融样品.
(3)一般不能用于以Na0H、Na202、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HCl煮沸清洗涤.
5、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)刚玉坩埚适于用无水Na2C03等一些弱碱性物质作熔剂熔融样品,不适于用Na 202、NaOH等强碱性物质和酸性物质作熔剂(如K2S 207等)熔融样.
四、坩埚的使用方法
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.
坩埚使用时通常会将坩埚盖斜放在坩埚上,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.
