铂金坩埚是一种由高纯度铂金(通常纯度≥99.9%)制成的实验室及工业容器,以下从特性、应用场景、分类规格、使用注意事项等方面进行详细介绍:

特性+①⑨③⑤③②③⑨⑤④③同V
- 高熔点:熔点高达1772°C,短期可耐受1800°C,适合高温熔融实验,如熔融矿石、玻璃样品等。
- 耐腐蚀:耐强酸(浓硫酸、硝酸、氢氟酸等)、强碱、熔融金属(如钠、锂)及多数有机溶剂腐蚀,不与样品发生化学反应,避免污染,尤其适用于痕量金属分析。
- 加工性能:可通过特殊工艺制成各种形状和规格,满足不同实验需求。
应用场景
- 实验室:常用于硅酸盐岩石化学分析、二氧化硅测定等需要高温和化学稳定性的实验,也用于样品的燃烧、加热等处理过程,以进行后续的质量分析,在炼金术中可用于金银等贵金属的分离和提纯。在高温材料分析、腐蚀材料分析、电化学实验等方面也有应用。在电化学实验中,铂金具有良好的导电性和电化学稳定性,使得铂金坩埚在电解、电沉积等电化学实验中可作为工作电极或计数器电极,提供一个稳定的电化学环境,确保实验结果的准确性和可靠性。在热学性质研究中,因其耐高温、耐腐蚀的特点,被用于测定材料的蓄热和热容量,为材料热学性质和热效应的研究提供重要支持。在反应动力学研究中,通过控制温度并监测反应物的变化,为研究人员提供精确的反应动力学数据,有助于深入了解反应机制,优化反应条件。
- 工业生产:在冶金行业,用于提炼贵金属、制备高纯度金属材料;在化工、玻璃分析、精密模具生产等领域也有应用。作为贵金属回收过程中的关键工具,能够承受高温熔化废料或混合金属,以便分离和提取贵金属。
- 特殊领域:用于生产高温人工晶体,如长晶体工艺;在陶瓷工艺中,能够承受高温烧结过程,防止陶瓷样品与外界环境发生反应,保证陶瓷制品的质量和完整性;在研究金属、合金等材料的熔融性质和晶体生长过程中,也是不可或缺的容器;在半导体材料制备中,如硅片熔融,也会用到铂金坩埚。
分类与规格
- 普通铂坩埚:纯度≥99.9%,适用于常规高温实验,常见规格有5mL - 100mL,形状有碗状、舟状。
- 铂铑合金坩埚:铂 + 铑(5% - 10%),耐高温氧化性更强,常用于更高温度(>1600°C)。
- 带盖铂坩埚:封闭或半封闭设计,可减少样品挥发,防止污染。
使用注意事项
- 避免接触:高温加热不可与其它任何金属接触(铁板和电炉等等),放进高温炉时要注意不要碰到电隅。在铂坩埚内不得处理卤素,如王水、溴水及盐酸与氧化剂(氯酸盐、硝酸盐、高锰酸盐、二氧化锰、铬酸盐、亚硝酸盐),三氯化铁对铂有显著的侵蚀作用,因此不能与三氯化铁接触。含有重金属,如铅、铋、锡、砷、银、汞、铜等的样品、化合物不可在铂坩埚内灼烧和加热。不得在铂坩埚内加热或熔融碱金属的氧化物、氢氧化物、氧化钡、硫代硫酸钠,含磷以及含大量硫的物质;碱金属的硝酸盐、亚硝酸盐、氧化物、氯化物、氰化物等在高温下与铂形成脆性磷化铂、硫化铂,且都能侵蚀铂。
- 使用温度:铂坩埚熔点为1773.5℃,使用温度最高不可超过1200℃,不能在明火上直接加热。长期使用温度≤1200°C,短时极限≤1500°C(超过会晶粒粗化,缩短寿命)。
- 操作规范:取用坩埚时勿太用力,以免变形或致凹凸,切不可用玻璃棒尖头取埚内物质。成份不明的物质不要在铂坩埚中加热或溶解。建议使用电炉、马弗炉或感应加热设备,禁用明火直接加热。需均匀预热,避免骤冷骤热导致开裂。
- 清洗保养:使用后需在稀盐酸或稀硝酸中煮沸清洗,必要时可用焦硫酸钾、碳酸钠或硼砂熔融清洗,以恢复表面光泽。避免机械刮擦,用软布或木棒清理。如用稀酸尚不能洗净时,则用焦硫酸钾,碳酸钠或硼砂熔融清洗。如仍有污点,或表面发乌,则用通过100筛目的无尖锐棱角的细砂,用水润湿进行轻轻磨擦,使表面恢复光泽。
- 存放要求:应储存在干燥、通风的环境中,最好放在木托盘上,避免暴露在潮湿环境中。不使用时与坩埚钳放在保险柜中。交接班时不论坩埚在使用或存放,交接班者都要当面交接。在岗人员离岗时,必须检查好门窗,把门锁好,回岗位立即检查,出现问题立即汇报领导。检查铂坩埚是否存在的同时,要检查坩埚是否清洗干净。