什么是实验室用坩埚?

实验室用坩埚是用于高温实验、化学分析、材料合成等实验操作的容器,通常由耐高温、耐化学腐蚀的材料制成,能够承受高温熔融、化学反应等极端条件。

一、主要类型与材料

陶瓷坩埚

材料:氧化铝、石英、碳化硅等。

特点:耐高温、化学稳定性好,适用于熔融金属、玻璃等实验。

应用:金属熔炼、高温反应、材料分析。

石墨坩埚

材料:高纯度石墨。

特点:导热性好、耐高温,但不适用于强氧化性环境。

应用:铜、铝等有色金属熔炼,高温实验。

铂金坩埚

材料:铂金(Pt≥99.95%)。

特点:耐高温、化学稳定性极佳,适用于高纯度材料制备。

应用:精密分析、光学玻璃熔炼。

刚玉坩埚

材料:氧化铝(Al₂O₃)。

特点:高硬度、耐高温(熔点约2050℃)。

应用:熔炼高温合金、稀土金属。

石英坩埚

材料:高纯度石英(SiO₂≥99.9%)。

特点:耐高温(1450℃以下)、抗热震性好。

应用:光学玻璃熔炼、半导体单晶硅拉制。

二、应用领域

化学分析

用于熔融样品、灰化处理等,如测定样品中的金属含量。

材料合成

用于高温合成新材料,如陶瓷、金属间化合物等。

热分析实验

如差热分析(DTA)、热重分析(TGA)等,需在高温下测量样品性质变化。

金属熔炼

用于熔融铜、铝等有色金属,或制备合金。

三、技术特点

耐高温性

可承受1000℃以上的高温,部分材料(如石墨、铂金)可承受更高温度。

耐化学腐蚀性

对酸、碱及熔融金属具有抗腐蚀性,避免杂质引入。

热稳定性

热膨胀系数小,抗热震性好,避免高温下开裂。

机械强度

高强度材料(如氧化铝)可承受机械冲击,延长使用寿命。

四、选择依据

实验温度

高温实验(>1600℃)需选择氧化锆、石墨等材料。

化学性质

强酸、强碱环境需选择铂金、刚玉等耐腐蚀材料。

纯度要求

高纯度实验(如半导体)需选择石英、铂金等材料。

成本因素

陶瓷坩埚成本较低,铂金坩埚成本较高,需根据预算选择。

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