آیا می‌دانید چگونه از ظرف سوزنی استفاده کنید؟

ظرف یک ظرف یا قاب همگون سازی از مواد مقاوم به بسیار بالا (مانند خاک رس، کوارتز، خاک رس فcelain یا فلزاتی که سخت است容اندن). اصلی برای تبخیر، غلظت یا بلور کردن محلول است و سوختن مواد جامد است.

ظرف و روش استفاده از آن

وقتی نیاز به گرم کردن جامدات با آتش قوی وجود دارد، باید از ظرف تصفیه استفاده کرد. وقتی از ظرف تصفیه استفاده می‌شود، معمولاً پوشکوب ظرف تصفیه به صورت شیب‌دار روی ظرف قرار می‌گیرد تا جلوی خروج شیء گرم شده را بردارد و همچنین اجازه ورود و خروج هوا را برای واکنش‌های اکسیداسیون ممکن فراهم کند. چون قاعده ظرف تصفیه بسیار کوچک است، معمولاً نیاز است که روی یک سه‌پایه گلی قرار گیرد تا مستقیماً توسط آتش گرم شود. ظرف تصفیه می‌تواند به صورت عمودی یا شیب‌دار روی سه‌پایه فلزی قرار گیرد و می‌توانید بر اساس نیازهای آزمایش، خودتان نحوه قرار دادن را تعیین کنید. پس از گرم شدن ظرف تصفیه، نباید فوراً روی میز فلزی سرد قرار دهد تا از شکستن آن به علت سرماگیری سریع جلوگیری شود. نباید فوراً روی میز چوبی قرار داد تا از جوشاندن میز یا ایجاد آتش جلوگیری شود. راه صحیح این است که آن را روی سه‌پایه فلزی بگذارید تا به طور طبیعی سرد شود، یا آن را روی شبکه آسفالت قرار دهید تا به طور ک绶ی سرد شود. لطفاً از مغزه ظرف تصفیه برای برداشتن ظرف استفاده کنید.

1. کاربردهای اصلی:

(1) تبخور، غلظت یا بلور کردن محلول‌ها.

(2) سوزاندن مواد جامد.

2. احتیاط‌های استفاده:

(1) می‌تواند مستقیماً گرم شود، نمی‌تواند پس از گرم شدن به طور ناگهانی سرد شود و باید با دسته آوند حمل شود.

(2) ظرف را زمانی که گرم می‌شود بر روی مثلث فلزی قرار دهید.

(3) در طی تبخور مخلوط کنید؛ وقتی تقریباً خشک شده است، از گرماهای باقی‌مانده برای تبخور استفاده کنید.

3. ظرف‌های آزمایشگاهی می‌توانند به سه دسته تقسیم شوند: ظرف‌های گرافیتی، ظرف‌های خاکستری و ظرف‌های فلزی.

توضیحات دقیق ظرف‌های آزمایشگاهی معمول

01 ظرف پلاتین

پلاتین، که به طلا سفید هم معروف است، گران‌تر از طلاست. به دلیل داشتن ویژگی‌های عالی زیادی اغلب استفاده می‌شود. پلاتین نقطه ذوبی تا 1774 درجه سانتیگراد دارد و ویژگی‌های شیمیایی ثابتی دارد. پس از سوزن در هوا، تغییر شیمیایی نمی‌کند و نمی‌درخشد. بیشتر مواد شیمیایی اثر فرسایشی بر آن ندارند.

۱. ویژگی‌ها:

توانایی مقاومت در برابر فرسایش اسید هیدروفلوریک و کربنات‌های فلزی قلیایی مذاب، یکی از ویژگی‌های مهم پلاتین است که آن را از شیشه و سرامیک متمایز می‌کند. بنابراین، اغلب برای سوزاندن تراشیده‌ها، وزن‌گیری، ذوب نمونه با اسید هیدروفلوریک و تیمار ذوب کربنات استفاده می‌شود. پلاتین در دمای بالا به طور کمی تبخیر می‌شود و نیاز به اصلاح بعد از سوزاندن طولانی دارد. پلاتین با مساحت ۱۰۰ سانتی‌متر مربع حدود ۱ میلی‌گرم از دست می‌دهد وقتی یک ساعت در دمای ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد سوخته می‌شود. پلاتین عموماً در دماهای زیر ۹۰۰ درجه سانتیگراد تبخیر نمی‌شود.

۲. استفاده از ظرف‌های پلاتین باید با قوانین زیر مطابقت داشته باشد:

(۱) سیستم‌های صریح برای جمع‌آوری، استفاده، مصرف و بازیافت پلاتین باید تنظیم شود.

(2) پلاتین نرم است، حتی آلیاژ‌های حاوی مقدار کمی رودیوم و ایریدیوم نیز نسبتاً نرم هستند، بنابراین هنگام برداشتن آبزارهای پلاتینی، از استفاده از نیروی زیاد خودداری کنید تا جلوی تغییر شکل را گرفته باشید. هنگام برداشتن ذوب، از استفاده از اشیاء تیز مانند عصای شیشه‌ای برای خراشیدن از ظرف‌های پلاتینی خودداری کنید تا دیواره داخلی آن‌ها آسون نشود؛ ظرف‌های پلاتینی داغ را به طور ناگهانی در آب سرد قرار ندهید تا جلوی شکست را گرفته باشید. ظرف‌های پلاتینی یا ظروفی که تغییر شکل کرده‌اند می‌توانند با استفاده از الگوی آبی که با شکل آن‌ها منطبق است، اصلاح شوند (اما بخش‌های کربور پلاتینی که Brittle هستند باید با نیروی یکنواخت اصلاح شوند).

(3) هنگام گرم کردن ظرف‌های پلاتین، نباید با فلز دیگری مخاطره کنند، زیرا پلاتین به راحتی در دمای بالا آلیاژ با فلزات دیگر ایجاد می‌کند. بنابراین، ظرف‌های پلاتین باید روی سه‌پایه پلاتین یا حاملی از سرامیک، خاکستر، کوارتز و غیره قرار گیرند تا برای سوزاندن استفاده شوند. آنها همچنین می‌توانند روی صفحه گرمایشی الکتریکی یا کوره الکتریکی با یک تخته آسفالت قرار گیرند، اما نباید تماس مستقیم با صفحات فولادی یا سیم‌های کوره الکتریکی داشته باشند. مغزه‌هایی که برای استفاده می‌شود باید سر پلاتین داشته باشند. مغزه‌های نیکل یا فولادستainless فقط می‌توانند در دمای پایین استفاده شوند.

3. روش‌های تمیز کردن ظرف‌های پلاتین:

اگر ظرف پلاتینی دارای نکنده باشد، می‌توان آن را با استفاده از اسید هیدروکلریک یا اسید نیتریک تنها درمان کرد. اگر این کار موثر نباشد، می‌توان پiroسولفات پتاسیم را در دماهای پایین‌تر در ظرف پلاتینی به مدت 5 تا 10 دقیقه ذوب کرد، سپس ماده ذوب شده را خارج کرده و ظرف پلاتینی را در محلول اسید هیدروکلریک جوش انداخت. اگر هنوز کار نکند، می‌توانید امتحان ذوب با کربنات نatriم یا صاف کردن با شن نرم مرطوب (که از غربال 100 دهه عبور کرده باشد، یعنی شبکه 0.14 میلی‌متری) را انجام دهید.

02 ظرف طلایی

طلا ارزان‌تر از پلاتین است و توسط هیدروکسیدهای فلزی قلیایی و اسید هیدروفلوریک نخسته نمی‌شود، بنابراین اغلب برای جایگزینی آلات پلاتین مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، طلا دارای نقطه ذوب پایین‌تر (1063 درجه سانتیگراد) است، بنابراین نمی‌تواند سوزش در دماهای بالا را تحمل کند و باید به طور کلی زیر 700 درجه سانتیگراد استفاده شود. نیترات آمونیوم تأثیر خوردگی قابل توجهی بر طلا دارد و آب ملک عاج نباید با آلات طلا مخاطب شود. اصول استفاده از آلات طلا تقریباً مشابه اصول استفاده از آلات پلاتین است.

آوند نقره‌ای 03

1. ویژگی‌ها

آلات نقره‌ای نسبتاً ارزان هستند و توسط هیدروکسید پتاسیم (نatrium) نخسته نمی‌شوند. در حالت ذوب شده، فقط در لبه‌ای که نزدیک به هوا است، به طور ناچیزی نخسته می‌شوند.

نقطه ذوب نقره 960 درجه سانتیگراد است و دمای عملیاتی معمولاً بیش از 750 درجه سانتیگراد نمی‌شود. نباید به صورت مستقیم روی آتش گرم شود. پس از گرم شدن، لایه‌ای اکسید نقره بر روی سطح تشکیل می‌شود که در دماهای بالا ناپایدار است اما زیر 200 درجه سانتیگراد پایدار است. ظرف نقره‌ای که تازه از دمای بالا خارج شده است، نباید فوراً با آب سرد سرد کرده شود تا جلوی ترک‌خوردگی گرفته شود.

نقره به راحتی با گوگرد واکنش می‌دهد و نقره سولفید می‌سازد، بنابراین مواد حاوی گوگرد نباید در ظرف نقره‌ای تجزیه و سوزانده شوند و عامل‌های سولفیدکننده قلیایی نباید استفاده شوند.

نمک‌های مذاب فلزی مانند آلومینیوم، روی، سنگین، سرب و عقل و غیره می‌توانند ظرف نقره‌ای را شکننده کنند. ظروف نقره‌ای برای ذوب بوراکس استفاده نمی‌شوند.

هنگام استفاده از جریان نatrium peroxide، تنها برای سوزاندن مناسب است، نه ذوب.

2. استخراج و شستشو

هنگام استخراج مواد مذاب، از استفاده از اسید، به ویژه اسید غلیظ، خودداری کنید. برای تمیز کردن آلات نقره‌ای، می‌توان از اسید هیدروکلریک (1+5) کمی جوش داده شده استفاده کرد، اما مناسب نیست که آلات را در اسید برای مدت زمان طولانی گرم کنید.

جرثقند نقره پس از سوزنده شدن تغییر وزن خواهد کرد، بنابراین مناسب نیست برای وزن نزدیک استفاده شود.

04 جرثقند نیکل

نقطه ذوب نیکل 1450℃ است و در حین سوزنده شدن در هوا به راحتی اکسیده می‌شود، بنابراین جرثقندهای نیکل نباید برای سوزنده کردن و وزن نزدیک استفاده شوند.

نیکل مقاومت خوبی در برابر تخریب توسط ماده قلیایی دارد، بنابراین عمدتاً برای تحلیل فلوئید قلیایی در آزمایشگاه استفاده می‌شود.

1. کنترل دمای

فلوئهای قلیایی مانند هیدروکسید سدیم و کربنات سدیم می‌توانند در گودال نیکل容 seem مذاب شوند و دمای ذوب آنها عموماً بیش از 700 درجه سانتیگراد نمی‌شود. اکسید سدیم نیز می‌تواند در گودال نیکل مذاب شود، اما دما باید کمتر از 500 درجه سانتیگراد باشد و زمان کوتاه باشد، در غیر این صورت فرسایش سنگین خواهد بود، محتوای نمک‌های نیکل در محلول افزایش می‌یابد و به عنوان مواد مخملی در تعیین وارد می‌شود.

2. توجه ویژه

ذوب‌کننده‌های حامض مثل پیروسولفات پتاسیم و سولفات هیدروژن پتاسیم و ذوب‌کننده‌های حاوی سولفید نباید در ظرف گل فلزی نیکل استفاده شوند. اگر مایع کردن ترکیبات حاوی گوگرد لازم باشد، باید در محیط اکسیده کننده با پراکسید سدیم زائد انجام شود. نمک‌های فلزی آلومینیوم، روی، سنگین و سرب و غیره در حالت ذوب کننده می‌توانند ظرف گل نیکل را آهسته کنند. نقره، عناصر تیتانیوم، ترکیبات وانادیوم و بوراکس نباید در ظرف گل نیکل سوزانده شوند. ظروف گل نیکل جدید باید قبل از استفاده برای چند دقیقه در دماهای ۷۰۰ درجه سانتیگراد سوزانده شوند تا علائم روغن را حذف کرده و یک فیلم اکسید روی سطح آنها به وجود بیاورند که طول عمر آنها را افزایش می‌دهد. ظروف گل پس از معالجه باید سبز تیره یا خاکستری-سیاه باشند. بعد از آن، باید قبل از هر استفاده با آب جوش شستشو شوند. اگر لازم باشد، مقدار کمی از اسید کلرید اضافه کرده و برای مدتی جوش داده شود، سپس با آب روان شستشو شود و خشک کرده شود.

05 ظرف گل آهن

استفاده از کوره آهنی مشابه کوره نیکلی است. این کوره به اندازه کوره نیکلی پایدار نیست، اما ارزان‌تر است و برای ذوب پروکسید سدیم مناسب‌تر است و می‌تواند جایگزین کوره نیکلی شود.

قبل از استفاده، کوره آهنی یا کوره فولادی با سیلیس کم باید پاسیفیکه شود. ابتدا در اسید کلرید خرد غوطه وار شود، سپس با کاغذ زنگفره ریز به طور ملایم پاک شود، با آب گرم شستشو شود، سپس در محلول ترکیبی از ۵٪ اسید سولفوریک + ۱٪ اسید نیتریک برای چند دقیقه غوطه وار شود، بعد از آن با آب شستشو شود، خشک شود و در دمای ۳۰۰~۴۰۰ درجه سانتیگراد برای ۱۰ دقیقه سوخته شود.

کوره پلی تترافلورواتیلن

1. ویژگی‌ها

پلی تترافلورواتیلن یک پلاستیک ترمoplast با رنگ سفید، حس شمعی، خواص شیمیایی ثابت، مقاومت حرارتی خوب، قدرت مکانیکی مناسب و دمای کاری حداکثر ۲۵۰ درجه سانتیگراد است.

عموماً در دماهای زیر ۲۰۰ درجه سانتیگراد استفاده می‌شود و می‌تواند جایگزین ظرف‌های پلاتینی برای پردازش اسید هیدروفلوریک شود.

جز به جز نatrium تایع و فلورین مایع، از همه اcidoهای غلیظ، قلیاها و اکسیدان‌های قوی مقاومت می‌کند. حتی وقتی در آبکس هم پخته شود تغییری نمی‌کند. می‌توان گفت که از لحاظ مقاومت برابر فرسایش، «پادشاه» پلاستیک‌هاست.

آوند‌های پلی تترافلورواتilen با پوشش‌های فولاد راست‌گرد در تراپیزیه گرم کردن تحت فشار نمونه‌های معدنی و هضم مواد زیستی استفاده می‌شود. پلی تترافلورواتilen خواص عایق الکتریکال خوبی دارد و قابل برش و پردازش است.

2. توجه ویژه

اما بالاتر از 415℃ سریعاً تجزیه می‌شود و گاز سمی perفلوروisobutylene را آزاد می‌کند.

07آوند سرامیک

ابزارهای سcelain که در آزمایشگاه‌ها استفاده می‌شوند، واقعاً سرامیک گلآمیز هستند. این‌ها نقطه ذوب بالایی (1410℃) دارند و می‌توانند سوزش در دماهای بالا را تحمل کنند. به عنوان مثال، ظروف سرامیکی می‌توانند تا دمای 1200℃ گرم شوند. پس از سوزش، تغییر جرم آن‌ها بسیار کم است، بنابراین اغلب برای سوزش و وزن نازک‌سازی استفاده می‌شوند. ظروف سرامیکی نوع بلند می‌توانند نمونه‌ها را تحت شرایط محکومه‌بندی شده مدیریت کنند.

نکات:

ضریب گسترش حرارتی ظروف سرامیکی که در آزمایشگاه‌ها استفاده می‌شود، (3~4)×10-6 است. ظروف سرامیکی دیواره ضخیم باید از تغییرات ناگهانی دما و گرمایش نامساوی در عملیات‌های تبخیر و سوزش در دماهای بالا جلوگیری شود تا شکستگی جلوگیری شود.

ظروف سرامیکی نسبت به ظروف شیشه‌ای، به طور شیمیایی ثابت‌تر هستند و با عوامل شیمیایی مانند اcidoها و قلیا واکنش نمی‌دهند، اما نباید با اسید فلوئورهیدریک تماس بیایند. ظروف سرامیکی مقاوم به فرسایش ناشی از سدیم هیدروکسید و کربنات سدیم نیستند، به خصوص در عملیات ذوب.

استفاده از برخی مواد که با پورسلن واکنش نمی‌دهند، مانند MgO و پودر C به عنوان جوشکننده‌ها، و استفاده از کاغذ فیلتر کمیتی برای بستن فلوئید قلیایی در ظرف پورسلنی برای ذوب و تیمار نمونه‌های سیلیکاتی می‌تواند به صورت جزئی محصولات پلاتین را جایگزین کند. ظروف پورسلنی خواص مکانیکی قوی دارند و ارزان هستند، بنابراین به طور گسترده استفاده می‌شوند.

ظرف ذوب سافیر 08

سافیر طبیعی تقریباً آلومینیوم اکسید خالص است. سافیر مصنوعی از آلومینیوم اکسید خالص با سintering در دمای بالا ساخته می‌شود. این ماده مقاومت زیادی در برابر دماهای بالا دارد، نقطه ذوب آن 2045 درجه سانتیگراد است، سختی بالایی دارد و مقاومت قابل توجهی نسبت به اcidoها و قلیاها دارد.

احتیاطات

ظرف‌های سافیر می‌توانند برای ذوب و sintering برخی فلوئیدهای قلیایی استفاده شوند، اما دما باید خیلی بالا نباشد و زمان نیز باید کوتاه‌ترین مقدار ممکن باشد. در برخی موارد، می‌توانند ظرف‌های نیکل و پلاتین را جایگزین کنند، اما نباید وقتی اندازه‌گیری آلومینیوم انجام می‌شود و آلومینیوم در اندازه‌گیری مداخله می‌کند، استفاده شوند.

ظرف ذوب سافیر 09

شیشه کوارتز شفاف با ذوب در دمای بالا از بلور طبیعی بی رنگ و شفاف ساخته می‌شود. کوارتز نیمه‌شفاف از کوارتز عروق خالص یا شن کوارتز طبیعی ساخته می‌شود. نیمه‌شفاف بودن آن به دلیل وجود حباب‌های زیادی است که در طول ذوب نمی‌توانند کاملاً خارج شوند. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی شیشه کوارتز شفاف بهتر از کوارتز نیمه‌شفاف است و اصلی‌ترین کاربرد آن در تولید ابزارهای شیشه‌ای آزمایشگاهی و ابزارهای نوری است.

ضریب انبساط حرارتی شیشه کوارتز بسیار کوچک است (5.5×10-7) که فقط پنجم‌یک ضریب انبساط شیشه فوق سخت است.

بنابراین، می‌تواند گرم کردن و سرد کردن سریع را تحمل کند. هنگامی که شیشه کوارتز شفاف به گرماهی قرمزین گرم می‌شود، در آب سرد قرار داده شده، منفجر نخواهد شد.

دمای نرم شدن شیشه کوارتز 1650 درجه سانتیگراد است که نشان دهنده مقاومت بالایی در برابر دماست.

قوری‌های کوارتز معمولاً برای ذوب جریان‌های اسیدی و تیوسولفات سدیم استفاده می‌شوند و دمای استفاده باید 1100 درجه سانتیگراد را عبور ندهد. این قوری‌ها مقاومت بسیار خوبی به اسید دارند. به جز اسید فلوئورهیدریک و اسید فسفوریک، هیچ نوع اسیدی حتی در دماهای بالا با شیشه کوارتز واکنش نمی‌دهد.

شیشه کوارتز مقاوم به فرسایش اسید فلوئورهیدریک نیست، اما اسید فسفوریک نیز می‌تواند با آن واکنش دهد اگر دمای آن بالاتر از 150 درجه سانتیگراد باشد. راه حل‌های قوی قلیایی شامل کربنات‌های فلزات قلیایی نیز می‌توانند کوارتز را فرسوده کنند، اما فرسایش در دمای اتاق کند است و با افزایش دما، فرسایش شتاب می‌یابد.

ابزارهای شیشه‌ای کوارتز از نظر ظاهری شبیه به ابزارهای شیشه‌ای است، بدون رنگ و شفاف هستند، اما گران‌تر، کسرپذیرتر و راحت‌تر شکسته می‌شوند نسبت به ابزارهای شیشه‌ای. در زمان استفاده از آن‌ها باید مراقبت ویژه انجام شود. معمولاً این ابزارها جدا از ابزارهای شیشه‌ای نگهداری می‌شوند و به درستی حفظ می‌شوند.

استفاده از قوری‌ها در شیمی تحلیلی

قوره‌های سرامیکی با ظرفیت ۱۰ تا ۱۵ میلی‌لیتر به طور معمول در تحلیل کمی شیمی تحلیلی استفاده می‌شوند. این قوره‌ها معمولاً برای این است که ماده‌ی تجزیه‌شده به طور کامل در دمای بالا واکنش بدهد و سپس آن را با تفاوت جرم قبل و بعد اندازه‌گیری کنند.

سرامیک‌ها خاصیت جذب رطوبت دارند، بنابراین برای کاهش خطاهای محتمل، باید قوره قبل از استفاده به طور دقیق خشک شود و روی میزان تحلیلی وزن گرفته شود. گاهی ماده‌ی تجزیه‌شده با کاغذ فیلتر بدون خاکستر فیلتر شده و همراه با کاغذ فیلتر در قوره قرار می‌گیرد؛ این کاغذ فیلتر به طور کامل در محیط دماهای بالا تجزیه می‌شود و نتیجه را تحت تأثیر قرار نمی‌دهد. پس از تراپیز دماهای بالا، قوره و محتویات آن در یک خشک‌کن ویژه خشک و سرد شده و سپس وزن گرفته می‌شود، در حالی که در تمام فرآیند از میخ‌های تمیز قوره استفاده می‌شود.