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坩堝是化學(xué)儀器的重要組成部分,它是熔化和精煉金屬液體以及固液加熱、反應(yīng)的容器,是保證化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。
坩堝的生產(chǎn)原料,可概括為三大類型。一是結(jié)晶質(zhì)的天然石墨,二是可塑性的耐火黏土,三是經(jīng)過煅燒的硬質(zhì)高嶺土類骨架熟料。從2008年開始,開始采用耐高溫的合成材料,如:碳化硅、氧化鋁金剛砂及硅鐵等做坩堝的骨架熟料。這種熟料對(duì)提高坩堝產(chǎn)品質(zhì)量,增強(qiáng)坩堝密度和機(jī)械強(qiáng)度有著顯著效果。
碳化硅坩堝
碳化硅坩堝為一陶瓷深底的碗狀容器。當(dāng)有固體要以大火加熱時(shí),就必須使用坩堝。因?yàn)樗炔A髅蟾艹惺芨邷?。坩堝使用時(shí)通常不會(huì)把熔化的東西放的太滿,以防止受熱物跳出,并讓空氣能自由進(jìn)出以進(jìn)行可能的氧化反應(yīng)。坩堝因其底部很小,一般需要架在泥三角上才能以火直接加熱。坩堝在鐵的三角架上用正放或斜放皆可,視實(shí)驗(yàn)的需求可以自行安置。坩堝加熱后不可立刻將其置于冷的金屬桌面上,以避免它因急劇冷卻而破損。也不可立即放在木質(zhì)桌面上,以避免燙壞桌面或是引起火災(zāi)。正確的作法為留置在鐵的三角架上自然冷卻,或是放在石棉網(wǎng)上令其慢慢冷卻。坩堝的取用請(qǐng)閱坩堝鉗。
鎳坩堝:鎳的熔點(diǎn)為1455攝氏度,用鎳坩堝熔樣溫度不宜超過700℃,因?yàn)樵诟邷貢r(shí),鎳易被氧化。
鎳的抗堿性和抗侵蝕能力都較強(qiáng),故鎳坩堝常用于熔融鐵合金、礦渣、粘土、耐火材料等。鎳坩堝適用于NaOH、Na2O2、NaCO3以及含有KNO3的堿性熔劑熔融樣品,不能用KHSO4、NaHSO4、K2S2O7或Na2S2O7以及含硫的堿性硫化物熔劑熔融樣品。
熔融態(tài)的Al、Zn、Pb、Sn、Hg等金屬鹽,都能使鎳坩堝變脆。鎳坩堝不能用于沉淀的灼燒。硼砂也不能在鎳坩堝中熔融。鎳坩堝中常含有微量的鉻,使用時(shí)應(yīng)該注意。
新的鎳坩堝應(yīng)先在馬佛爐中灼燒成藍(lán)紫色,以除去表面的油污,然后用1:20(體積比)鹽酸煮沸片刻,再用水沖洗干凈。
銀坩堝
銀比金價(jià)廉,它也不受氫i氧化鉀或鈉的侵蝕,在熔融狀態(tài)下僅在接近空氣的邊緣略起作用。但銀的熔點(diǎn)為960℃,不能在火上直接加熱,銀加熱后表面生成一層氧化銀,氧化銀在高溫下不穩(wěn)定,在200℃以下穩(wěn)定。銀易與硫作用生成硫化銀,不可在銀坩堝中分解和灼燒含硫的物質(zhì),不許使用堿性硫化熔劑。熔融狀態(tài)時(shí)鋁、鋅、錫、鉛等金屬鹽都能使銀坩堝變脆。銀坩堝不可用于熔融硼砂,浸取熔融物時(shí)不可使用酸,特別是不可接觸濃酸,銀坩堝的質(zhì)量經(jīng)灼燒會(huì)變化,故不適于沉淀的稱量。