介绍
The average chemistry laboratory is laced with various equipment that aid in the analyses and mixing of chemicals, reagents, testings, and the production of several important compounds. Chief of these laboratory equipment are the Laboratory Crucibles. In this article, we will x-ray their properties, functions, applications, and how useful they are in the chemistry lab.
什么是实验室坩埚？
实验室坩埚是指用于在本生灯或熔炉上燃烧、熔化和混合化合物或金属物质的容器。
这些容器的熔点很高，可以承受极高的温度。
由于其强度和韧性，它们能够在整个熔化过程中安全地容纳材料。这一独特特性使其在现代陶瓷行业中脱颖而出。
实验室坩埚用途广泛，性能优越，是化学实验室正常运转的基础。坩埚呈碗状，配有合适的盖子和支架。这些盖子松散地安装，以便在实验过程中排出气体。
由于技术的进步，这些实验室坩埚现在有不同的材质、形状、尺寸和高度，以满足您的使用目的。
实验室坩埚所用材料
在实验室坩埚方面，选择合适的材料对于您打算在实验室中进行的任何操作都至关重要，因此，我们将研究用于生产实验室坩埚的各种材料，包括：
镍
高纯度镍可用于制造表面高度抛光的实验室坩埚。它们可承受500°C以上的高温，因此能够耐受气态盐酸和氯气等强化学物质。然而，它们对盐酸、硫酸和有机酸的耐受性往往较差。
所以要注意，在进行含有这些物质的实验时，不能使用镍材质的坩埚。
碳钢
这些坩埚相对便宜，可以用低合金钢制成。它们可以承受高达 500°C 的高温。然而，它们容易生锈。
聚四氟乙烯 (PFTE)
纯 PFTE 可用于制造无裂纹实验室坩埚，可承受 196°C 至 280°C 之间的温度
PFTE 具有化学惰性，因此可确保实验室坩埚具有干净、光滑的表面。
瓷
实验室用瓷坩埚可承受约1050°C的高温，还能适应温度的突然变化。
由于这些实验室瓷坩埚质地坚硬，酸性等化学物质几乎不会对其产生影响。瓷坩埚是市面上最便宜的坩埚之一。然而，它们不适用于碱盐和氟化氢。
铂
如今，铂金已被证实具有许多与实验室坩埚相关的独特特性。这使得制造商不得不用它来制造可承受高达 1200°C 高温的标准实验室坩埚。铂金实验室坩埚因其化学惰性而具有防锈性能。
不锈钢
除瓷坩埚外，不锈钢坩埚是实验室中最易碎的部件之一。它们最适合低温应用。
实验室坩埚的类型
目前有多种类型的坩埚可供选择，它们是：
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玫瑰
这些实验室坩埚没有盖子，也没有上釉。
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宽型
这些坩埚壁矮而浅，外表面直径较大，底部直径较小。
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古奇
众所周知，古氏坩埚具有底部带有良好穿孔的烧结玻璃盘。
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沥青
这些坩埚底部也有穿孔。除底部外表面和边缘外，均由内而外施釉。
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高阶
高形坩埚的外壁略微向外凸起，因此得名。其形状为开口，其直径随着向底部逐渐变窄。
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多孔底部
这些坩埚内嵌有模制多孔盘。该多孔盘可提供稳定的孔隙率和恒定的流速。
实验室坩埚的功能
实验室坩埚具有多种功能，其中包括：
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重量分析： 这是一个使用坩埚容器测量质量变化的程序。坩埚因其稳定性和耐热性而在该分析技术中发挥着重要作用。
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反应和加热化学品： 极端温度是化学实验室中各种反应的基准。因此，实验室坩埚作为合适的容器，能够容纳各种物质，从而实现许多此类反应和分析程序。
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材料和金属物质的熔化： 金属和一些合金的熔化需要高热，而唯一能够安全进行熔炼的容器是实验室坩埚。这是因为它们的熔点极高。
实验室坩埚的应用
实验室坩埚是各行各业使用的关键设备。我们将介绍其中的一些：
冶金科学
实验室坩埚在冶金学中可用于：
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精炼贵金属
像黄金和白银这样的贵重金属，可以通过放置在高温熔炉中的坩埚从矿石中提炼出来。这些金属经过提纯后，可以用于制造珠宝、电子产品、体育奖杯等。
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生产更高强度的合金
实验室坩埚能够生产出世界各地航空、建筑和建筑行业使用的优质合金。这是因为它们能够承受熔化和结合各种金属过程中所需的极高温度。
化学实验室
如果没有坩埚，科学家就无法熔化或混合元素或化合物。坩埚容器在以下方面至关重要：
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环境分析
在化学实验室中，坩埚可以精确分析环境样品。如何分析？坩埚是盛放这些样品的容器。像“灰化”这样的实验充分体现了坩埚在化学中的重要性。
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制造新材料
坩埚可用于熔化和混合各种元素和化合物，以生产新的超导体或半导体材料。这些超导体和半导体具有耐高温的能力。
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新药研发
坩埚可用于加热和反应各种化学物质，因此在新药和新分子的发现中发挥着重要作用。为了获得新发现，科学家必须能够探索多种新分子，并研制出更强大的药物来对抗人类常见疾病。坩埚确保将这些化学物质混合在一起，从而获得新发现。
半导体行业
坩埚适用于：
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探索半导体的特性
高温和半导体是同义词。因此，为了确定半导体材料的特性和性能，科学家在测试和分析过程中需要使用坩埚来固定这些材料。
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开发先进陶瓷
先进的陶瓷材料在坩埚的固定下得以充分熔化和成型。这些先进的陶瓷材料随后被用于医疗植入物、电绝缘材料以及电子设备的生产等。
当前市场趋势
由于工业化进程加快以及全球对实验室坩埚需求的不断增长，全球市场规模在2023年估计为$12亿，预计到2032年将达到$18亿，在此期间的复合年增长率（CAGR）为4.6%。各种工业应用对高性能材料的需求是坩埚市场蓬勃发展的关键因素。
维护实验室坩埚
我们已经确定，实验室坩埚是化学实验室的重要组成部分。这意味着每次使用后都必须对其进行彻底的保养和维护，以保持其高品质性能。以下是一些您可以遵循的保养这一重要实验室设备的技巧：
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用冷水清洗，去除血浆等残留物
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浸泡在良好的消毒剂中
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使用非研磨性鬃毛刷去除表面材料
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将坩埚再次浸泡几分钟
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用去离子水冲洗三次，以冲洗掉任何残留的清洁剂
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放在架子上沥干
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使用热风炉或置于干净的环境中风干。
常问问题
实验室坩埚应多久清洗一次？
每次实验或测试后，都应清洁并妥善保管。这有助于延长其使用寿命并确保其有效性。
什么是试剂？
试剂是用于产生化学反应的物质。
设备和仪器之间有区别吗？
是的，设备是执行任务所需的物体，而仪器是执行特定任务所需的物体集合。
结论
在这个工业化浪潮席卷、科学界蓬勃发展的时代，实验室坩埚仍然是现代化学探索和实验的重要设备。它在化学实验室中的重要性和广泛用途使其价值不菲。