Всяка лаборатория има тигел, знаете ли как да го използвате? България

Тигелът е съд или съд за топене, направен от изключително огнеупорни материали (като глина, кварц, порцеланова глина или метали, които трудно се топят). Използва се главно за изпаряване, концентриране или кристализация на разтвори и изгаряне на твърди вещества.

Тигел и начин на неговото използване

Когато твърдите вещества трябва да се нагреят на силен огън, трябва да се използва тигел. Когато се използва тигел, капакът на тигела обикновено се поставя наклонено върху тигела, за да се предотврати изскачането на нагрятия обект и да се позволи на въздуха да влиза и излиза свободно за възможни окислителни реакции. Тъй като дъното на тигела е много малко, обикновено трябва да се постави върху глинен триножник, за да се нагрее директно на огън. Тигелът може да бъде поставен изправен или наклонен върху железния триножник и може да бъде поставен сам според нуждите на експеримента. След като тигелът се нагрее, той не трябва да се поставя веднага върху студена метална маса, за да се избегне счупването му поради бързо охлаждане. Не трябва да се поставя веднага върху дървена маса, за да се избегне изгаряне на масата или предизвикване на пожар. Правилният начин е да го оставите на железния статив, за да се охлади естествено, или да го поставите върху азбестова мрежа, за да изстине бавно. Моля, използвайте щипки за тигел, за да вземете тигела.

1. Основни употреби:

(1) Изпаряване, концентриране или кристализация на разтвори.

(2) Горящи твърди вещества.

2. Предпазни мерки при употреба:

(1) Може да се нагрява директно, не може да се охлажда внезапно след нагряване и може да се отстранява с щипки за тигел.

(2) Поставете тигела върху железен триножник, когато е нагрят.

(3) Разбърква се по време на изпаряването; използвайте остатъчната топлина, за да се изпарите, когато са почти изсъхнали.

3. Тигелите могат да бъдат разделени на три категории: графитни тигли, глинени тигли и метални тигли.

Подробно описание на тигелите, които обикновено се използват в лабораториите

01 Платинен тигел

Платината, известна още като бяло злато, е по-скъпа от златото. Често се използва поради многото си отлични свойства. Платината има точка на топене до 1774°C и стабилни химични свойства. Не претърпява химически промени след изгаряне на въздуха, нито абсорбира влага. Повечето химични реагенти нямат корозивен ефект върху него.

1. Характеристики:

Способността да издържа на корозия от флуороводородна киселина и разтопени карбонати на алкални метали е важно свойство на платината, което я отличава от стъклото и порцелана. Поради това често се използва за претегляне при изгаряне на утаяване, проби за топене на флуороводородна киселина и обработка за топене на карбонати. Платината е леко летлива при високи температури и трябва да се коригира след дълго време на горене. Платината с площ от 100 cm2 губи около 1 mg при изгаряне при 1200 ℃ за 1 час. Платината е основно нелетлива под 900 ℃.

2. Използването на платинени прибори трябва да отговаря на следните правила:

(1) Следва да бъдат установени строги системи за събиране, използване, потребление и рециклиране на платина.

(2) Платината е мека, дори сплавите, съдържащи малко количество родий и иридий, са сравнително меки, така че не използвайте прекалено много сила, когато хващате платинени прибори, за да избегнете деформация. Когато отстранявате стопилката, не използвайте остри предмети като стъклени пръчки, за да изстържете от платинените прибори, за да избегнете повреда на вътрешната стена; не поставяйте внезапно горещи платинени съдове в студена вода, за да избегнете напукване. Деформираните платинени тигли или съдове могат да бъдат коригирани с воден модел, който съответства на тяхната форма (но крехките части от платинов карбид трябва да бъдат коригирани с еднаква сила).

(3) При нагряване на платинени съдове те не могат да влизат в контакт с друг метал, тъй като платината лесно образува сплави с други метали при високи температури. Следователно платинените тигли трябва да се поставят върху платинен триножник или опора от керамика, глина, кварц и др. за изгаряне. Те могат също да бъдат поставени върху електрическа нагревателна плоча или електрическа пещ с азбестова плоскост за нагряване, но не могат да влизат в пряк контакт с железни плочи или електрически проводници на пещта. Използваните клещи за тигел трябва да бъдат покрити с платинени глави. Щипките от никел или неръждаема стомана могат да се използват само при ниски температури.

3. Методи за почистване на платинени съдове:

Ако платинените съдове имат петна, те могат да бъдат третирани само със солна киселина или азотна киселина. Ако това е неефективно, калиевият пиросулфат може да се разтопи в платиновия съд при по-ниска температура за 5 до 10 минути, стопеният материал може да се излее и платиновият съд може да се свари в разтвор на солна киселина. Ако все още не работи, можете да опитате да разтопите с натриев карбонат или внимателно да натъркате с влажен фин пясък (преминавайки през сито 100 меша, т.е. 0.14 mm меша).

02 Златен тигел

Златото е по-евтино от платината и не се разяжда от хидроксиди на алкални метали и флуороводородна киселина, така че често се използва за замяна на платинени прибори. Въпреки това златото има по-ниска точка на топене (1063°C), така че не може да издържи на горене при висока температура и обикновено трябва да се използва под 700°C. Амониевият нитрат има значителен корозивен ефект върху златото и царската вода не може да влезе в контакт със златните прибори. Принципите за използване на златните прибори са основно същите като тези за платинените прибори.

03 Сребърен тигел

1. Характеристики

Сребърните прибори са сравнително евтини и не се разяждат от калиев (натриев) хидроксид. В разтопено състояние те са само леко корозирали по ръба близо до въздуха.

Точката на топене на среброто е 960°C, а работната температура обикновено не надвишава 750°C. Не може да се нагрява директно на огън. След нагряване на повърхността ще се образува слой от сребърен оксид, който е нестабилен при високи температури, но стабилен под 200°C. Сребърният тигел, току-що изваден от висока температура, не трябва да се охлажда веднага със студена вода, за да се предотвратят пукнатини.

Среброто лесно реагира със сярата, за да образува сребърен сулфид, така че съдържащите сяра вещества не могат да бъдат разложени и изгорени в сребърния тигел и не е позволено да се използват алкални сулфидни агенти.

Разтопени метални соли на алуминий, цинк, калай, олово, живак и др. могат да направят сребърния тигел чуплив. Сребърните тигли не се използват за топене на боракс.

Когато се използва поток от натриев пероксид, той е подходящ само за синтероване, а не за топене.

2. Излугване и измиване

Не използвайте киселина, когато извличате разтопения материал, особено концентрирана киселина. При почистване на сребърни съдове може да се използва слабо вряща разредена солна киселина (1+5), но не е подходящо загряването на съдовете в киселината продължително време.

Масата на сребърния тигел ще се промени след изгаряне, така че не е подходящ за претегляне на утаяване.

04 Никелов тигел

Точката на топене на никела е 1450 ℃ и лесно се окислява при изгаряне във въздуха, така че никеловите тигли не могат да се използват за изгаряне и претегляне на утаяване.

Никелът има добра устойчивост на ерозия от алкални вещества, така че се използва главно за обработка на топене на алкален поток в лабораторията.

1. Контрол на температурата

Алкалните флюси като натриев хидроксид и натриев карбонат могат да се стопят в никелов тигел и тяхната температура на топене обикновено не надвишава 700°C. Натриевият оксид може също да се разтопи в никелов тигел, но температурата трябва да е по-ниска от 500°C и времето трябва да е кратко, в противен случай корозията ще бъде сериозна, увеличавайки съдържанието на никелови соли, внесени в разтвора и превръщайки се в примеси в решителност.

2. Специално внимание

Киселинни разтворители като калиев пиросулфат и калиев хидроген сулфат и разтворители, съдържащи сулфиди, не могат да се използват в никелови тигли. Ако трябва да се стопят съединения, съдържащи сяра, те трябва да се извършват в окислителна среда с прекомерно количество натриев пероксид. Металните соли на алуминий, цинк, калай, олово и др. в разтопено състояние могат да направят никеловите тигли крехки. Съединенията на сребро, живак, ванадий и боракс не могат да се изгарят в никелови тигли. Новите никелови тигли трябва да се изгорят при 700°C за няколко минути преди употреба, за да се отстранят маслените петна и да се образува оксиден филм върху повърхността им, за да се удължи експлоатационният им живот. Обработените тигли трябва да са тъмнозелени или сиво-черни. След това измивайте с вряща вода преди всяка употреба. Ако е необходимо, добавете малко количество солна киселина и кипете за известно време, след това измийте с дестилирана вода и изсушете преди употреба.

05 Железен тигел

Използването на железен тигел е подобно на това на никелов тигел. Не е толкова издръжлив като никелов тигел, но е евтин и по-подходящ за топене на натриев пероксид, който може да замени никелов тигел.

Железният тигел или тигелът от стомана с ниско съдържание на силиций трябва да бъдат пасивирани преди употреба. Първо го накиснете в разредена солна киселина, след това внимателно го избършете с фина шкурка, изплакнете го с гореща вода, след това го накиснете в смесен разтвор от 5% сярна киселина + 1% азотна киселина за няколко минути, след това го измийте с вода, изсушете и го изгорете при 300~400 ℃ за 10 минути.

06 Тигел от политетрафлуоретилен

1. Характеристики

Политетрафлуоретиленът е термопластична пластмаса с бял цвят, восъчно усещане, стабилни химични свойства, добра устойчивост на топлина, добра механична якост и максимална работна температура от 250 ℃.

Обикновено се използва под 200 ℃, той може да замени платинените прибори за работа с флуороводородна киселина.

С изключение на разтопен натрий и течен флуор, той може да устои на корозия от всички концентрирани киселини, основи и силни окислители. Не се променя дори при варене в царска вода. Може да се нарече "царят" на пластмасите по отношение на устойчивостта на корозия.

Политетрафлуоретиленовите тигли с капаци от неръждаема стомана се използват при нагряване под налягане на минерални проби и смилане на биологични материали. Политетрафлуоретиленът има добри електроизолационни свойства и може да се реже и обработва.

2. Специално внимание

Но той се разлага бързо над 415 ℃ и освобождава токсичен перфлуоризобутиленов газ.

07 Порцеланов тигел

Порцелановите прибори, използвани в лабораториите, са всъщност глазирана керамика. Те имат висока точка на топене (1410 ℃) и могат да издържат на горене при висока температура. Например, порцелановите тигли могат да се нагреят до 1200 ℃. След изгаряне тяхната маса се променя много малко, така че те често се използват за изгаряне и претегляне на валежите. Порцеланови тигели от висок тип могат да обработват проби при херметични условия.

Забележки:

Коефициентът на топлинно разширение на порцелановите прибори, използвани в лабораториите, е (3~4)×10-6. Порцелановите съдове с дебели стени трябва да избягват внезапни температурни промени и неравномерно нагряване по време на високотемпературно изпаряване и изгаряне, за да се предотврати напукване.

Порцелановите съдове са по-устойчиви на химични реагенти като киселини и основи, отколкото стъклените съдове, но не могат да влязат в контакт с флуороводородна киселина. Порцелановите тигли не са устойчиви на корозия от сода каустик и натриев карбонат, особено операциите им на топене.

Използването на някои вещества, които не реагират с порцелан, като MgO и C на прах, като пълнители и използването на количествена филтърна хартия за обвиване на алкалния поток в порцелановия тигел за стопяване и третиране на силикатни проби може частично да замени платиновите продукти. Порцелановите съдове имат силни механични свойства и са евтини, така че са широко използвани.

08 Корундов тигел

Естественият корунд е почти чист двуалуминиев оксид. Изкуственият корунд се получава чрез високотемпературно синтероване на чист алуминиев оксид. Той е устойчив на високи температури, има точка на топене 2045 ℃, има висока твърдост и има значителна устойчивост на корозия към киселини и основи.

Предпазни мерки

Корундовите тигли могат да се използват за топене и синтероване на определени алкални флюси, но температурата не трябва да е твърде висока и времето трябва да е възможно най-кратко. В някои случаи те могат да заменят тигелите от никел и платина, но не могат да се използват при измерване на алуминий и алуминият пречи на измерването.

09 Корундови тигли

Прозрачното кварцово стъкло се получава чрез високотемпературно топене на естествен безцветен и прозрачен кристал. Полупрозрачният кварц е направен от естествен чист жилен кварц или кварцов пясък. Той е полупрозрачен, защото съдържа много мехурчета, които не се изчерпват по време на топенето. Физическите и химичните свойства на прозрачното кварцово стъкло са по-добри от тези на полупрозрачния кварц. Използва се главно за производство на лабораторни стъклени инструменти и оптични инструменти.

Коефициентът на топлинно разширение на кварцовото стъкло е много малък (5.5×10-7), което е само една пета от този на супертвърдото стъкло.

Следователно, той може да издържи на бързо нагряване и охлаждане. След като прозрачното кварцово стъкло се нагрее до червена топлина, то няма да се пръсне, когато се постави в студена вода.

Температурата на омекване на кварцовото стъкло е 1650 ℃, което има висока устойчивост на температура.

Кварцовите тигли често се използват за топене на киселинни потоци и натриев тиосулфат, като температурата на използване не трябва да надвишава 1100 ℃. Има много добра киселинна устойчивост. С изключение на флуороводородна киселина и фосфорна киселина, всяка концентрация на киселина рядко реагира с кварцово стъкло дори при високи температури.

Кварцовото стъкло не е устойчиво на корозия от флуороводородна киселина, но фосфорната киселина също може да реагира с него над 150 ℃. Силни алкални разтвори, включително карбонати на алкални метали, също могат да корозират кварца, но корозията е бавна при стайна температура и се ускорява, когато температурата се повиши.

Инструментите от кварцово стъкло са подобни на стъклените инструменти на външен вид, безцветни и прозрачни, но по-скъпи, по-чупливи и лесни за счупване от стъклените инструменти. При използването им трябва да се внимава особено. Обикновено се съхраняват отделно от стъклените инструменти и се съхраняват правилно.

Използване на тигели в аналитичната химия

Керамичните тигли с капацитет от 10 до 15 ml обикновено се използват в количествения анализ на аналитичната химия. Обикновено се използва, за да накара аналита да реагира напълно при висока температура и след това да го измери количествено чрез разликата в масата преди и след.

Керамиката е хигроскопична, така че за да се намалят грешките, тигелът трябва да бъде строго изсушен преди употреба и претеглен на аналитична везна. Понякога аналитът се филтрира с филтърна хартия без пепел и се поставя в тигела заедно с филтърната хартия; тази филтърна хартия се разлага напълно при висока температура и не влияе на резултата. След високотемпературна обработка, тигелът и съдържанието му се изсушават и охлаждат в специален ексикатор и след това се претеглят, като се използват чисти щипки за тигел през целия процес.