Setiap makmal mempunyai mangkuk api, adakah anda tahu cara menggunakan ia?

Kuali adalah bekas atau periuk lebur yang terbuat daripada bahan-bahan yang sangat tahan panas (seperti tanah liat, kuarza, tanah liat porselein atau logam yang sukar lebur). Ia digunakan utama untuk penguapan, penumpuan atau kristalisasi larutan, dan pembakaran bahan pepejal.

Kuali dan kaedah penggunaannya

Apabila pepejal perlu dipanaskan dengan api tinggi, kuali mesti digunakan. Apabila menggunakan kuali, penutup kuali biasanya diletakkan condong di atas kuali untuk mengelakkan objek yang dipanaskan daripada melompat keluar dan membolehkan udara masuk dan keluar dengan bebas untuk tindak balasoksida yang mungkin berlaku. Kerana bahagian bawah kuali sangat kecil, ia biasanya perlu diletakkan di atas tripod tanah liat untuk dipanaskan secara langsung oleh api. Kuali boleh diletakkan tegak atau condong di atas tripod besi, dan boleh diletakkan mengikut keperluan eksperimen. Selepas kuali dipanaskan, ia tidak boleh diletakkan segera di atas meja logam yang sejuk untuk mengelakkan ia pecah akibat pendinginan pantas. Ia juga tidak boleh diletakkan segera di atas meja kayu untuk mengelakkan meja terbakar atau menyebabkan kebakaran. Cara yang betul adalah meninggalkannya di atas tripod besi untuk menyejuk secara semula jadi, atau meletakkannya di atas rangka asbestos untuk menyejuk secara perlahan. Sila gunakan tang kuali untuk mengambil kuali.

1. Kegunaan utama:

(1) Penyusutan, penumpatan atau pengristalan larutan.

(2) Pembakaran bahan pepejal.

2. Perhatian dalam penggunaan:

(1) Boleh dipanaskan secara langsung, tidak boleh dimalankan tiba-tiba selepas dipanaskan, dan boleh dikeluarkan dengan tang kucup.

(2) Letakkan kucup di atas tripoda besi apabila dipanaskan.

(3) Kacau semasa penyusutan; gunakan haba sisa untuk menyusut apabila hampir kering.

3. Kucup boleh dibahagikan kepada tiga kategori: kucup grafit, kucup tanah liat dan kucup logam.

Keterangan terperinci tentang kucup yang biasa digunakan di makmal

01 Kucup platinum

Platinum, juga dikenali sebagai emas putih, lebih mahal daripada emas. Ia sering digunakan kerana banyak ciri-ciri cemerlangnya. Platinum mempunyai takat lebur sehingga 1774°C dan sifat kimia yang stabil. Ia tidak mengalami perubahan kimia setelah dibakar di udara, dan tidak menyerap kelembapan. Kebanyakan bahan kimia tidak mempunyai kesan kerosakan ke atasnya.

1. Ciri-ciri:

Kemampuan untuk menahan kerosakan oleh asid hidrofluorik dan karbonat logam alkali cecair adalah sifat penting platin yang membezakannya daripada kaca dan porselein. Oleh itu, ia sering digunakan untuk pembakaran penimbangan endapan, pelarutan sampel dengan asid hidrofluorik dan perlakuan pemanasan dengan karbonat. Platin adalah sedikit mudah menguap pada suhu tinggi dan perlu diperbetulkan selepas masa membakar yang panjang. Platin dengan keluasan 100 cm2 kehilangan kira-kira 1 mg apabila dibakar pada 1200℃ selama satu jam. Platin adalah hampir tidak menguap di bawah 900℃.

2. Penggunaan alatan platin harus mengikuti peraturan berikut:

(1) Sistem ketat harus ditubuhkan untuk pengumpulan, penggunaan, penggunaan dan daur ulang platin.

(2) Platina adalah lembut, bahkan kicap yang mengandungi jumlah kecil rodium dan iridium masih relatif lembut, jadi jangan guna daya terlalu banyak apabila memegang alat platina untuk mengelakkan deformasi. Apabila mengeluarkan larutan, jangangunakan objek tajam seperti rod kaca untuk menggaruk dari alat platina untuk mengelakkan kerosakan pada dinding dalam; jangan letak alat platina panas secara tiba-tiba ke dalam air dingin untuk mengelakkan pecah. Alat wadah atau mangkuk platina yang terdeformasi boleh diperbaiki dengan menggunakan model air yang sesuai dengan bentuknya (tetapi bahagian karbida platina rapuh mestilah diperbaiki dengan daya seragam).

(3) Apabila memanaskan bekas platina, ia tidak boleh bersentuhan dengan logam lain, kerana platina dengan mudah membentuk aloi dengan logam lain pada suhu tinggi. Oleh itu, mangkuk platina mesti diletakkan di atas tiga kaki platina atau penyangga yangbuat daripada seramik, tanah liat, kuarza, dll. untuk dibakar. Ia juga boleh diletakkan di atas pelata panas elektrik atau ketuhar elektrik dengan papan asbestos untuk dipanaskan, tetapi ia tidak boleh bersentuhan langsung dengan pelata besi atau wayar ketuhar elektrik. Tang mangkuk yang digunakan mestilah dilapisi dengan kepala platina. Tang nickel atau keluli stainless hanya boleh digunakan pada suhu rendah.

3. Kaedah membersihkan bekas platina:

Jika bekas kerosakan terdapat pada bekas platinum, ia boleh diperlakukan dengan asid hidroklorik atau asid nitrik sahaja. Jika ini tidak berkesan, kalium pirosulfat boleh dileburkan dalam bekas platinum pada suhu yang lebih rendah selama 5 hingga 10 minit, bahan cecair itu boleh dituang keluar, dan bekas platinum boleh dididihkan dalam larutan asid hidroklorik. Jika ia masih gagal, anda boleh cuba melunturkan dengan karbonat natrium, atau gosok secara lembut dengan pasir halus yang basah (melalui saringan 100-mesh, iaitu saringan 0.14 mm).

02 Krucible emas

Emas lebih murah daripada platinum dan tidak terkikis oleh hidroksida logam alkali dan asid hidrofluorik, jadi ia sering digunakan untuk menggantikan alat platinum. Walau bagaimanapun, emas mempunyai titik lebur yang lebih rendah (1063°C), jadi ia tidak dapat menahan pembakaran suhu tinggi dan mesti digunakan pada suhu di bawah 700°C. Nitrat amonium mempunyai kesan kerosakan yang ketara terhadap emas, dan air raja tidak boleh berhubung dengan alat emas. Prinsip menggunakan alat emas adalah hampir sama dengan prinsip menggunakan alat platinum.

03 Krusible perak

1. Ciri-ciri

Alat perak relatif murah dan tidak terkikis oleh hidroksida kalium (natrium). Dalam keadaan leburan, ia hanya sedikit terkikis pada bahagian yang berhampiran dengan udara.

Titik lebur perak adalah 960°C, dan suhu operasi biasanya tidak lebih dari 750°C. Ia tidak boleh dipanaskan secara langsung di atas api. Selepas pemanasan, lapisan oksida perak akan terbentuk di permukaannya, yang tidak stabil pada suhu tinggi tetapi stabil di bawah 200°C. Penyuhun perak yang baru dikeluarkan daripada suhu tinggi tidak boleh didinginkan dengan air sejuk segera untuk mengelakkan retakan.

Perak dengan mudah bertindak balas dengan sulfur untuk membentuk sulfida perak, jadi bahan yang mengandungi sulfur tidak boleh dipecahkan dan dibakar dalam penyuhun perak, dan ejen sulfida alkaline tidak dibenarkan digunakan.

Garam logam cecair seperti aluminium, zink, timah, timbal, merkuri, dll. boleh membuat penyuhun perak rapuh. Penyuhun perak tidak digunakan untuk melebur boraks.

Apabila menggunakan fluks sodium peroksida, ia hanya sesuai untuk sintering, bukan peleburan.

2. Pengecapaan dan pencucian

Jangan guna asid semasa melarutkan bahan leburan, terutamanya asid yang pekat. Apabila membersihkan peralatan perak, asid hidroklorik (1+5) yang sedikit mendidih boleh digunakan, tetapi tidak sesuai untuk memanaskan peralatan dalam asid untuk tempoh masa yang lama.

Jisim mangkuk perak akan berubah selepas dibakar, oleh itu ia tidak sesuai untuk penimbangan endapan.

04 Mangkuk Nikel

Titik lebur nikel adalah 1450℃, dan ia mudah doksida apabila dibakar dalam udara, jadi mangkuk nikel tidak boleh digunakan untuk membakar dan menimbang endapan.

Nikel mempunyai ketahanan yang baik terhadap pengikisan bahan alkaline, maka ia digunakan terutamanya untuk pemerosakan flux alkaline di makmal.

1. Kawalan suhu

Flux alkalin seperti natrium hidroksida dan natrium karbonat boleh dilebur dalam mangkuk leburan nickel, dan suhu leburannya secara amnya tidak melebihi 700°C. Natrium oksida juga boleh dilebur dalam mangkuk leburan nickel, tetapi suhunya mesti lebih rendah daripada 500°C dan masanya mesti singkat, jika tidak kerosakan akan menjadi teruk, meningkatkan kandungan garam nickel yang dibawa ke dalam larutan dan menjadi kotoran dalam penentuan.

2. Perhatian khas

Penyelesa yang asid seperti kalium pirosulfat dan kalium hidrogen sulfat serta penyelesa yang mengandungi sulfida tidak boleh digunakan dalam kuali nikel. Jika sebatian sulfur hendak dilebur, ia harus dilakukan dalam alam pengoksidaan dengan natrium peroksida berlebihan. Garam logam seperti aluminium, zink, timah, timbal, dll., dalam keadaan lebur boleh membuat kuali nikel rapuh. Logam perak, merkuri, sebatian vanadium dan boraks tidak boleh dibakar dalam kuali nikel. Kuali nikel baru sepatutnya dibakar pada 700°C selama beberapa minit sebelum digunakan untuk membuang noda minyak dan membentuk filem oksida di permukaannya untuk memperpanjang tempoh khidmatnya. Kuali yang telah ditangani mestilah kelihatan hijau gelap atau kelabu-hitam. Selepas itu, basuh dengan air mendidih sebelum setiap penggunaan. Jika diperlukan, tambahkan sedikit asid hidroklorik dan didihkan sebentar, kemudian basuh dengan air suling dan keringkan sebelum digunakan.

05 Kuali besi

Penggunaan mangkuk besi adalah serupa dengan mangkuk nikel. Ia tidak sebandel mangkuk nikel, tetapi ia murah dan lebih sesuai untuk mencampak sodium peroksida, yang boleh menggantikan mangkuk nikel.

Mangkuk besi atau mangkuk keluli rendah silikon perlu diperansangkan sebelum digunakan. Pertama, rendamnya dalam asid klorid cair, kemudian gosok ringan dengan kertas pasir halus, bilas dengan air panas, lalu rendam dalam campuran larutan 5% asid sulfurik + 1% asid nitric selama beberapa minit, seterusnya basuh dengan air, keringkan, dan bakar pada suhu 300~400℃ selama 10min.

06 Mangkuk Politetrafluoroetilen

1. Ciri-ciri

Politetrafluoroetilen adalah plastik termoplastik dengan warna putih, rasa lilin, sifat kimia stabil, ketahanan terhadap panas baik, kekuatan mekanikal baik, dan suhu kerja maksimum 250℃.

Biasanya digunakan di bawah 200℃, ia boleh menggantikan alat platinum untuk menangani asid fluorida.

Kecuali bagi natrium cair dan fluorin cair, ia boleh menahan kerosakan dari semua asid terkonsentrat, alkali dan oksidan kuat. Ia tidak berubah walaupun direbus dalam air raja. Ia boleh dipanggil "raja" plastik dari segi ketahanan kerosakan.

Pembakar politetrafluoroetilen dengan penutup keluli Stainless digunakan dalam rawatan pemanasan bercorak untuk contoh mineral dan pencernaan bahan biologi. Politetrafluoroetilen mempunyai sifat insulasi elektrik yang baik dan boleh dipotong serta diproses.

2. Perhatian khas

Tetapi ia hancur dengan pantas di atas 415℃ dan membebaskan gas perfluoroisobutilena yang toksik.

07Pembakar keramik

Perkakas keramik yang digunakan dalam makmal sebenarnya adalah gerabah berlapis. Mereka mempunyai titik leburan tinggi (1410℃) dan boleh menahan pembakaran pada suhu tinggi. Sebagai contoh, kuali keramik boleh dipanaskan hingga 1200℃. Selepas pembakaran, perubahan jisimnya sangat kecil, maka ia sering digunakan untuk pembakaran dan penimbangan endapan. Kuali keramik jenis tinggi boleh memproses sampel di bawah keadaan kedap udara.

Nota:

Pekali kembangan terma perkakas keramik yang digunakan dalam makmal adalah (3~4)×10-6. Vessel keramik dinding tebal harus mengelakkan perubahan suhu tiba-tiba dan pemanasan tidak merata semasa operasi penghentapan dan pembakaran suhu tinggi untuk mengelakkan retakan.

Vessel keramik lebih stabil kepada bahan kimia seperti asid dan alkali berbanding vessel kaca, tetapi mereka tidak boleh bersentuhan dengan asid fluorida. Kuali keramik tidak tahan kepada kerosakan oleh soda api dan karbonat natrium, terutamanya operasi penyusunan mereka.

Dengan menggunakan bahan yang tidak bereaksi dengan porselein, seperti MgO dan serbuk C, sebagai pengisi, dan menggunakan kertas penapis kuantitatif untuk membungkus fluks asid dalam mangkuk porselein untuk melebur dan memproses sampel silikat, ia boleh sebahagiannya menggantikan produk platinum. Kumbuk porselein mempunyai sifat mekanikal yang kuat dan murah, jadi digunakan secara meluas.

08Mangkuk korundum

Korundum semula jadi hampir murni alumina. Korundum buatan dibuat dengan penyinteran suhu tinggi alumina murni. Ia tahan suhu tinggi, dengan takat lebur 2045℃, kekerasan tinggi, dan mempunyai ketahanan terhadap asid dan alkali yang cukup signifikan.

langkah berjaga-jaga

Mangkuk korundum boleh digunakan untuk pemeleburan dan penyinteran beberapa fluks asid, tetapi suhu tidak boleh terlalu tinggi dan masa harus sependek mungkin. Dalam beberapa kes, ia boleh menggantikan mangkuk nikel dan platinum, tetapi ia tidak boleh digunakan apabila aluminium diukur dan aluminium mengganggu pengukuran.

09Mangkuk korundum

Kaca kuarsa transparen dibuat dengan mencairkan kristal alami yang tidak berwarna dan transparen pada suhu tinggi. Kaca kuarsa tembus pandang dibuat daripada kuarsa urat murni alami atau pasir kuarsa. Ia menjadi tembus pandang kerana mengandungi banyak gelembung yang tidak habis selama proses pencairan. Sifat fizik dan kimia kaca kuarsa transparen lebih baik berbanding kaca kuarsa tembus pandang. Ia digunakan terutamanya untuk membuat alatan kaca makmal dan alatan optik.

Pekali pelebaran terma kaca kuarsa sangat kecil (5.5×10-7), yang hanya satu per lima daripada kaca super keras.

Oleh itu, ia boleh menahan pemanasan dan pendinginan pantas. Selepas kaca kuarsa transparen dipanaskan hingga merah panas, ia tidak akan meletup apabila diletakkan dalam air sejuk.

Suhu lembap kaca kuarsa adalah 1650℃, yang mempunyai ketahanan suhu tinggi.

Kuali kuarsa sering digunakan untuk mencairkan fluks asidik dan natrium tiosulfat, dan suhu penggunaan tidak boleh melebihi 1100℃. Ia mempunyai ketahanan asid yang sangat baik. Kecuali asid hidrofluorida dan asid fosfat, sebarang kepekatan asid jarang bertindak balas dengan kaca kuarsa walaupun pada suhu tinggi.

Kaca kuarsa tidak tahan terhadap kerosakan oleh asid hidrofluorida, tetapi asid fosfat juga boleh bertindak balas dengannya di atas 150℃. Larutan alkaline kuat termasuk karbonat logam alkali juga boleh mengerosi kuarsa, tetapi pengerosakan adalah perlahan pada suhu bilik, dan pengerosakan dipercepat apabila suhu meningkat.

Alatan kaca kuarsa kelihatan sama dengan alatan kaca dalam penampilan, tanpa warna dan tembus cahaya, tetapi lebih mahal, lebih rapuh, dan mudah pecah berbanding alatan kaca. Perhatian khas perlu diberikan semasa penggunaannya. Mereka biasanya disimpan secara terpisah dari alatan kaca dan dijaga dengan baik.

Penggunaan kuali dalam kimia analisis

Pangkuan keramik dengan kapasiti 10 hingga 15 ml biasanya digunakan dalam analisis kuantitatif kimia analisis. Ia umumnya digunakan untuk membuat analit sepenuhnya bertindak balas pada suhu tinggi, dan kemudian mengukurnya secara kuantitatif melalui perbezaan jisim sebelum dan selepas.

Bahan keramik adalah hidroskopik, maka untuk mengurangkan ralat, pangkuan harus dikeringkan dengan ketat sebelum penggunaan dan ditimbang di atas penimbang analisis. Kadang-kadang, analit difiltrasi menggunakan kertas filter tanpa abu dan diletakkan bersama-sama dengan kertas filter ke dalam pangkuan; kertas filter ini akan terurai sepenuhnya dalam persekitaran suhu tinggi dan tidak mempengaruhi hasil. Selepas rawatan suhu tinggi, pangkuan dan kandungannya dikeringkan dan didinginkan dalam pengawet khas sebelum ditimbang, menggunakan tang pangkuan yang bersih sepanjang proses.