Her laboratuvarda bir pota vardır, onu nasıl kullanacağınızı biliyor musunuz? Türkiye

Pota, aşırı refrakter malzemelerden (örneğin kil, kuvars, porselen kili veya eritilmesi zor metaller) yapılmış bir kap veya eritme potasıdır. Esas olarak çözeltilerin buharlaştırılması, yoğunlaştırılması veya kristalleştirilmesi ve katı maddelerin yakılması için kullanılır.

Pota ve kullanım yöntemi

Katıların yüksek ateşte ısıtılması gerektiğinde, bir pota kullanılmalıdır. Bir pota kullanıldığında, pota kapağı genellikle ısıtılmış nesnenin dışarı fırlamasını önlemek ve olası oksidasyon reaksiyonları için havanın serbestçe girip çıkmasını sağlamak için pota üzerine eğik olarak yerleştirilir. Pota tabanı çok küçük olduğundan, genellikle doğrudan ateşle ısıtılmak üzere kil bir üçayak üzerine yerleştirilmesi gerekir. Pota, demir üçayak üzerine dik veya eğik olarak yerleştirilebilir ve deneyin ihtiyaçlarına göre kendiniz yerleştirebilirsiniz. Pota ısıtıldıktan sonra, hızlı soğuma nedeniyle kırılmasını önlemek için hemen soğuk metal bir masaya konulmamalıdır. Masayı haşlamamak veya yangına neden olmamak için hemen tahta bir masaya konulmamalıdır. Doğru yol, doğal olarak soğuması için demir üçayak üzerinde bırakmak veya yavaşça soğuması için bir asbest ağının üzerine koymaktır. Lütfen potayı almak için pota maşası kullanın.

1. Ana kullanımlar:

(1) Çözeltilerin buharlaştırılması, yoğunlaştırılması veya kristalleştirilmesi.

(2) Katı maddelerin yakılması.

2. Kullanım önlemleri:

(1) Doğrudan ısıtılabilir, ısıtıldıktan sonra aniden soğutulamaz ve pota maşasıyla çıkarılabilir.

(2) Isındığında potayı demir bir üçayak üzerine yerleştirin.

(3) Buharlaşma sırasında karıştırın; neredeyse kuruduğunda buharlaştırmak için kalan ısıyı kullanın.

3. Potalar üç kategoriye ayrılabilir: grafit potalar, kil potalar ve metal potalar.

Laboratuvarlarda yaygın olarak kullanılan potaların ayrıntılı açıklaması

01 Platin pota

Beyaz altın olarak da bilinen platin, altından daha pahalıdır. Birçok mükemmel özelliği nedeniyle sıklıkla kullanılır. Platin, 1774°C'ye kadar bir erime noktasına ve kararlı kimyasal özelliklere sahiptir. Havada yandıktan sonra kimyasal değişime uğramaz ve nemi emmez. Çoğu kimyasal reaktifin üzerinde aşındırıcı etkisi yoktur.

1. Özellikleri:

Hidroflorik asit ve erimiş alkali metal karbonatların korozyonuna karşı direnç yeteneği, platini cam ve porselenden ayıran önemli bir özelliktir. Bu nedenle, genellikle çökeltme yakma tartımı, hidroflorik asit eritme numuneleri ve karbonat eritme işlemi için kullanılır. Platin, yüksek sıcaklıklarda hafif uçucudur ve uzun bir yanma süresinden sonra düzeltilmesi gerekir. 100 cm2'lik bir alana sahip platin, 1℃'de 1200 saat yakıldığında yaklaşık 1 mg kaybeder. Platin, 900℃'nin altında temelde uçucu değildir.

2. Platin kapların kullanımı aşağıdaki kurallara uygun olmalıdır:

(1) Platinin toplanması, kullanımı, tüketimi ve geri dönüşümü için sıkı sistemler oluşturulmalıdır.

(2) Platin yumuşaktır, az miktarda rodyum ve iridyum içeren alaşımlar bile nispeten yumuşaktır, bu nedenle deformasyonu önlemek için platin kapları alırken çok fazla güç kullanmayın. Eriyik malzemeyi çıkarırken, iç duvara zarar vermemek için platin kapları kazımak için cam çubuklar gibi keskin nesneler kullanmayın; çatlamaması için sıcak platin kapları aniden soğuk suya koymayın. Deforme olmuş platin pota veya kaplar, şekillerine uyan bir su modeliyle düzeltilebilir (ancak kırılgan platin karbür parçaları düzgün bir kuvvetle düzeltilmelidir).

(3) Platin kaplar ısıtılırken, platin yüksek sıcaklıklarda diğer metallerle kolayca alaşım oluşturduğu için başka bir metalle temas edemezler. Bu nedenle, platin potalar yakma için platin bir üçayak veya seramik, kil, kuvars vb. malzemeden yapılmış bir destek üzerine yerleştirilmelidir. Ayrıca ısıtma için asbest levhalı elektrikli bir ısıtma plakası veya elektrikli fırın üzerine de yerleştirilebilirler, ancak demir plakalarla veya elektrikli fırın telleriyle doğrudan temas edemezler. Kullanılan pota maşaları platin başlıklarla kaplanmalıdır. Nikel veya paslanmaz çelik maşalar yalnızca düşük sıcaklıklarda kullanılabilir.

3. Platin kapların temizlik yöntemleri:

Platin kaplarda lekeler varsa, bunlar sadece hidroklorik asit veya nitrik asitle işlenebilir. Bu işe yaramazsa, potasyum pirosülfat platin kapta daha düşük bir sıcaklıkta 5 ila 10 dakika eritilebilir, erimiş malzeme dökülebilir ve platin kap hidroklorik asit çözeltisinde kaynatılabilir. Hala işe yaramazsa, sodyum karbonatla eritmeyi deneyebilir veya nemli ince kumla (100 mesh'lik bir elekten, yani 0.14 mm'lik bir elekten geçirerek) hafifçe ovalayabilirsiniz.

02 Altın pota

Altın platinden daha ucuzdur ve alkali metal hidroksitler ve hidroflorik asit tarafından aşındırılmaz, bu nedenle genellikle platin kap kacakların yerine kullanılır. Ancak altının daha düşük bir erime noktası (1063°C) vardır, bu nedenle yüksek sıcaklıkta yanmaya dayanamaz ve genellikle 700°C'nin altında kullanılmalıdır. Amonyum nitratın altın üzerinde önemli bir aşındırıcı etkisi vardır ve aqua regia altın kap kacaklarla temas edemez. Altın kap kacak kullanma prensipleri temelde platin kap kacaklarla aynıdır.

03 Gümüş pota

1. Özellikleri

Gümüş kap kacaklar nispeten ucuzdur ve potasyum (sodyum) hidroksit tarafından aşınmazlar. Erimiş haldeyken, sadece havaya yakın kenarda hafifçe aşınırlar.

Gümüşün erime noktası 960°C'dir ve çalışma sıcaklığı genellikle 750°C'den fazla değildir. Doğrudan ateşte ısıtılamaz. Isıtmadan sonra, yüzeyde yüksek sıcaklıklarda kararsız ancak 200°C'nin altında kararlı olan bir gümüş oksit tabakası oluşur. Yüksek sıcaklıktan yeni çıkarılan gümüş pota, çatlakları önlemek için hemen soğuk suyla soğutulmamalıdır.

Gümüş, kükürtle kolayca reaksiyona girerek gümüş sülfür oluşturur, bu nedenle kükürt içeren maddeler gümüş potasında ayrıştırılıp yakılamaz ve alkali sülfürleme maddelerinin kullanılmasına izin verilmez.

Alüminyum, çinko, kalay, kurşun, cıva vb. erimiş metal tuzları gümüş potasını kırılgan hale getirebilir. Gümüş potaları boraksı eritmek için kullanılmaz.

Sodyum peroksit akısı kullanıldığında sadece sinterleme için uygundur, eritme için uygun değildir.

2. Süzme ve yıkama

Erimiş maddeyi süzdürürken asit kullanmayın, özellikle konsantre asit. Gümüş kap kacakları temizlerken, hafifçe kaynayan seyreltik hidroklorik asit (1+5) kullanılabilir, ancak kap kacakları asitte uzun süre ısıtmak uygun değildir.

Gümüş potanın yanma sonucu kütlesi değişeceğinden çökelti tartımı için uygun değildir.

04 Nikel Pota

Nikelin erime noktası 1450℃ olup, havada yakıldığında kolayca oksitlenir, bu nedenle nikel potaları yakma ve çökelti tartma amacıyla kullanılamaz.

Nikel alkali maddelere karşı iyi bir aşınma direncine sahip olduğundan, laboratuvarlarda alkali akıların eritilmesinde kullanılır.

1. Sıcaklık kontrolü

Sodyum hidroksit ve sodyum karbonat gibi alkali akılar bir nikel potasında eritilebilir ve erime sıcaklıkları genellikle 700°C'yi geçmez. Sodyum oksit de bir nikel potasında eritilebilir ancak sıcaklık 500°C'nin altında olmalı ve süre kısa olmalıdır, aksi takdirde korozyon ciddi olacak, çözeltiye getirilen nikel tuzlarının içeriği artacak ve tayinde safsızlıklar haline gelecektir.

2. Özel dikkat

Potasyum pirosülfat ve potasyum hidrojen sülfat gibi asidik çözücüler ve sülfür içeren çözücüler nikel potalarda kullanılamaz. Kükürt içeren bileşikler eritilecekse, aşırı sodyum peroksit içeren oksitleyici bir ortamda gerçekleştirilmelidir. Erimiş haldeki alüminyum, çinko, kalay, kurşun vb. metal tuzları nikel potaları kırılgan hale getirebilir. Gümüş, cıva, vanadyum bileşikleri ve boraks nikel potalarda yakılamaz. Yeni nikel potalar, yağ lekelerini gidermek ve yüzeylerinde oksit filmi oluşturmak ve hizmet ömürlerini uzatmak için kullanımdan önce birkaç dakika 700°C'de yakılmalıdır. İşlenmiş potalar koyu yeşil veya gri-siyah olmalıdır. Bundan sonra, her kullanımdan önce kaynar suyla yıkayın. Gerekirse, az miktarda hidroklorik asit ekleyin ve bir süre kaynatın, ardından damıtılmış suyla yıkayın ve kullanmadan önce kurutun.

05 Demir pota

Demir pota kullanımı nikel pota kullanımına benzer. Nikel pota kadar dayanıklı değildir ancak ucuzdur ve nikel pota yerine geçebilen sodyum peroksit eritmek için daha uygundur.

Demir pota veya düşük silikonlu çelik pota kullanılmadan önce pasifleştirilmelidir. Önce seyreltik hidroklorik asitte ıslatın, sonra ince zımpara kağıdıyla hafifçe silin, sıcak suyla durulayın, sonra %5 sülfürik asit + %1 nitrik asit karışımında birkaç dakika bekletin, sonra suyla yıkayın, kurutun ve 300~400℃'de 10 dakika yakın.

06 Politetrafloroetilen pota

1. Özellikleri

Politetrafloroetilen, beyaz renkli, mumsu dokulu, kararlı kimyasal özelliklere sahip, iyi ısı direncine, iyi mekanik mukavemete ve maksimum 250℃ çalışma sıcaklığına sahip bir termoplastik plastiktir.

Genellikle 200℃'nin altındaki sıcaklıklarda kullanılır, hidroflorik asitle çalışırken platin kapların yerini alabilir.

Erimiş sodyum ve sıvı flor hariç, tüm yoğun asitlerden, alkalilerden ve güçlü oksidanlardan kaynaklanan korozyona karşı dayanıklıdır. Kral suyunda kaynatıldığında bile değişmez. Korozyon direnci açısından plastiklerin "kralı" olarak adlandırılabilir.

Paslanmaz çelik kapaklı politetrafloroetilen potalar, mineral numunelerin basınçlı ısıtma işleminde ve biyolojik materyallerin sindiriminde kullanılır. Politetrafloroetilen iyi elektriksel yalıtım özelliklerine sahiptir ve kesilebilir ve işlenebilir.

2. Özel dikkat

Ancak 415℃'nin üzerinde hızla ayrışır ve toksik perfloroizobütilen gazı açığa çıkarır.

07Porselen pota

Laboratuvarlarda kullanılan porselen kaplar aslında sırlı çanak çömlektir. Yüksek bir erime noktasına (1410℃) sahiptirler ve yüksek sıcaklıkta yanmaya dayanabilirler. Örneğin, porselen potalar 1200℃'ye kadar ısıtılabilir. Yandıktan sonra kütleleri çok az değişir, bu yüzden genellikle yakma ve çökeltiyi tartma için kullanılırlar. Yüksek tip porselen potalar hava geçirmez koşullar altında numuneleri işleyebilir.

Notlar:

Laboratuvarlarda kullanılan porselen kapların termal genleşme katsayısı (3~4)×10-6'dır. Kalın cidarlı porselen kaplar, çatlamayı önlemek için yüksek sıcaklıkta buharlaştırma ve yakma işlemleri sırasında ani sıcaklık değişimlerinden ve düzensiz ısınmadan kaçınmalıdır.

Porselen kaplar, asitler ve alkaliler gibi kimyasal reaktiflere karşı cam kaplardan daha kararlıdır, ancak hidroflorik asitle temas edemezler. Porselen potalar, özellikle eritme işlemlerinde kostik soda ve sodyum karbonat tarafından korozyona karşı dayanıklı değildir.

Porselenle reaksiyona girmeyen bazı maddeleri, örneğin MgO ve C tozunu dolgu maddesi olarak kullanmak ve alkali akıyı porselen pota içinde sararak silikat numunelerini eritmek ve işlemek için kantitatif filtre kağıdı kullanmak, platin ürünlerinin yerini kısmen alabilir. Porselen kaplar güçlü mekanik özelliklere sahiptir ve ucuzdur, bu nedenle yaygın olarak kullanılırlar.

08Korindon pota

Doğal korindon neredeyse saf alüminadır. Yapay korindon saf alüminanın yüksek sıcaklıkta sinterlenmesiyle yapılır. Yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır, 2045℃ erime noktasına sahiptir, yüksek sertliğe sahiptir ve asitlere ve alkalilere karşı önemli korozyon direncine sahiptir.

Önlemler

Korindon potaları belirli alkali akıların eritilmesi ve sinterlenmesi için kullanılabilir, ancak sıcaklık çok yüksek olmamalı ve süre mümkün olduğunca kısa olmalıdır. Bazı durumlarda nikel ve platin potalarının yerini alabilirler, ancak alüminyum ölçülürken kullanılamazlar ve alüminyum ölçümü engeller.

09Korindon potaları

Şeffaf kuvars camı, doğal renksiz ve şeffaf kristalin yüksek sıcaklıkta eritilmesiyle yapılır. Yarı saydam kuvars, doğal saf damar kuvarsından veya kuvars kumundan yapılır. Yarı saydamdır çünkü eritme sırasında tükenmeyen birçok kabarcık içerir. Şeffaf kuvars camının fiziksel ve kimyasal özellikleri yarı saydam kuvarsınkinden daha iyidir. Esas olarak laboratuvar cam aletleri ve optik aletler üretmek için kullanılır.

Kuvars camının termal genleşme katsayısı çok küçüktür (5.5×10-7), bu da süper sert camınkinin ancak beşte biridir.

Bu nedenle hızlı ısıtma ve soğutmaya dayanabilir. Şeffaf kuvars cam kırmızı ısıya kadar ısıtıldıktan sonra soğuk suya konulduğunda patlamaz.

Kuvars camının yumuşama sıcaklığı 1650℃ olup yüksek sıcaklık dayanımına sahiptir.

Kuvars potalar genellikle asidik akıları ve sodyum tiyosülfatı eritmek için kullanılır ve kullanım sıcaklığı 1100℃'yi geçmemelidir. Çok iyi asit direncine sahiptir. Hidroflorik asit ve fosforik asit hariç, herhangi bir asit konsantrasyonu yüksek sıcaklıklarda bile kuvars camıyla nadiren reaksiyona girer.

Kuvars camı hidroflorik asitle korozyona dayanıklı değildir, ancak fosforik asit de 150℃'nin üzerinde onunla reaksiyona girebilir. Alkali metal karbonatlar da dahil olmak üzere güçlü alkali çözeltiler de kuvarsı aşındırabilir, ancak korozyon oda sıcaklığında yavaştır ve sıcaklık arttığında korozyon hızlanır.

Kuvars cam aletler görünüş olarak cam aletlere benzer, renksiz ve şeffaftır, ancak cam aletlerden daha pahalı, daha kırılgan ve kırılması daha kolaydır. Bunları kullanırken özel dikkat gösterilmelidir. Genellikle cam aletlerden ayrı olarak saklanır ve uygun şekilde muhafaza edilir.

Analitik kimyada pota kullanımı

10 ila 15 ml kapasiteli seramik potalar analitik kimyanın kantitatif analizinde yaygın olarak kullanılır. Genellikle analitin yüksek sıcaklıkta tam olarak reaksiyona girmesini sağlamak ve ardından kütle farkı ile öncesi ve sonrası kantitatif olarak ölçmek için kullanılır.

Seramikler higroskopiktir, bu nedenle hataları azaltmak için pota kullanılmadan önce kesinlikle kurutulmalı ve analitik bir terazide tartılmalıdır. Bazen analit kül içermeyen filtre kağıdıyla filtrelenir ve filtre kağıdıyla birlikte potaya yerleştirilir; bu filtre kağıdı yüksek sıcaklık ortamında tamamen ayrışır ve sonucu etkilemez. Yüksek sıcaklık işleminden sonra pota ve içindekiler kurutulur ve özel bir desikatörde soğutulur ve ardından işlem boyunca temiz pota maşası kullanılarak tartılır.