介绍
普通化学实验室配备各种设备，用于分析和混合化学品、试剂、测试以及生产多种重要化合物。其中最主要的实验室设备是实验室坩埚。本文将详细介绍它们的性质、功能、应用以及它们在化学实验室中的实用性。
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。