เบ้าหลอมใช้ในการหลอมและละลายของเหลวโลหะหรือปฏิกิริยาเคมีของภาชนะทนไฟ รูปร่างทั่วไปเหมือนหม้อกระเทียมปอนด์ มันมีขนาดใหญ่ด้านบนและขนาดเล็กด้านล่างโดยทั่วไปเป็นทรงกระบอก โดยความร้อนเบ้าหลอมสามารถละลายหรือสกัดบางส่วนที่จำเป็น สารยังเป็นเครื่องมือสำคัญที่ทำให้สารบางชนิดเกิดปฏิกิริยาทางเคมีด้วยความร้อน
1. เบ้าหลอมเหล็กหล่อ
การใช้เบ้าหลอมเหล็กจะคล้ายกับเบ้าหลอมนิกเกิล มีความทนทานน้อยกว่าเบ้าหลอมนิกเกิล แต่ราคาถูกกว่า เหมาะสำหรับการหลอมโซเดียมเปอร์ออกไซด์มากกว่า สามารถทดแทนเบ้าหลอมนิกเกิลได้
เบ้าหลอมเหล็กหรือเบ้าหลอมเหล็กกล้าซิลิคอนต่ำควรได้รับการบำบัดแบบทู่ก่อนใช้งาน ขั้นแรกให้แช่ด้วยกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง จากนั้นเช็ดด้วยกระดาษทรายละเอียด ล้างออกด้วยน้ำร้อน จากนั้นใส่กรดซัลฟิวริก 5 เปอร์เซ็นต์บวกกรดไนตริกผสม 1 เปอร์เซ็นต์แช่ไว้สักสองสาม นาที แล้วล้างด้วยน้ำ แห้ง ที่อุณหภูมิ 300~400 องศา เป็นเวลา 10 นาที
2. เบ้าหลอมทองคำขาว
แพลทินัมหรือที่เรียกว่าทองคำขาวมีราคาแพงกว่าทองคำเนื่องจากมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมมากมายดังนั้นจึงมักใช้ แพลทินัมมีจุดหลอมเหลวสูงถึง 1,774 องศา มีคุณสมบัติทางเคมีที่เสถียร ไม่มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหลังจากการเผาไหม้ในอากาศ และไม่ดูดซับน้ำ และสารเคมีส่วนใหญ่ไม่มีผลต่อการสึกกร่อน
1. คุณสมบัติ:
ความต้านทานการกัดกร่อนของแพลทินัมต่อกรดไฮโดรฟลูออริกและคาร์บอเนตโลหะอัลคาไลที่หลอมละลายเป็นคุณสมบัติที่สำคัญซึ่งแตกต่างจากของแก้วและพอร์ซเลน ดังนั้นแพลทินัมจึงมักถูกใช้สำหรับการชั่งน้ำหนักการเผาไหม้ที่ตกตะกอน ตัวอย่างการหลอมละลายของกรดไฮโดรฟลูออริก และการบำบัดการหลอมคาร์บอเนต แพลตตินัมจะระเหยได้เล็กน้อยที่อุณหภูมิสูงและจำเป็นต้องแก้ไขหลังจากการเผาไหม้เป็นเวลานาน แพลทินัมที่มีพื้นที่ 100 ซม. 2 จะสูญเสีย 1 มก. เมื่อเผาที่อุณหภูมิ 1200 องศาเป็นเวลา 1 ชั่วโมง และแพลทินัมโดยทั่วไปจะไม่ระเหยต่ำกว่า 900 องศา
2. การใช้เรือแพลทินัมต้องปฏิบัติตามหลักเกณฑ์ดังต่อไปนี้
(1) ควรมีการกำหนดระบบที่เข้มงวดสำหรับการรวบรวม การใช้ การบริโภค และการกู้คืนแพลทินัม
(2) แพลตตินัมมีความอ่อน แม้แต่โลหะผสมที่มีโรเดียมและอิริเดียมในปริมาณเล็กน้อยก็ยังนิ่ม ดังนั้นอย่าใช้แรงมากเกินไปเมื่อยกภาชนะแพลทินัมเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูป ในระหว่างการกำจัด ไม่ควรขูดวัตถุมีคม เช่น แท่งแก้วออกจากภาชนะแพลทินัมเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายที่ผนังด้านใน คุณไม่สามารถใส่ภาชนะทองคำขาวร้อนลงในน้ำเย็นทันทีเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าว ถ้วยใส่ตัวอย่างหรือภาชนะแพลทินัมที่ผิดรูปสามารถแก้ไขได้ด้วยแม่พิมพ์น้ำที่มีรูปร่างเหมือนกัน (แต่ควรแก้ไขชิ้นส่วนแพลทินัมคาร์ไบด์ที่เปราะด้วยแรงเท่ากัน)
(3) เมื่อให้ความร้อนกับภาชนะทองคำขาว ไม่สามารถสัมผัสกับโลหะอื่นใดได้ เนื่องจากทองคำขาวสามารถผสมกับโลหะอื่นได้ง่ายที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นต้องวางเบ้าหลอมทองคำขาวบนสามเหลี่ยมทองคำขาวหรือเซรามิก ดินเหนียว ควอตซ์ และวัสดุอื่นๆ บน การเผาไหม้ของวัสดุรองรับยังสามารถวางบนแผ่นด้วยแผ่นความร้อนไฟฟ้าแผ่นใยหินหรือความร้อนของเตา แต่ไม่สามารถสัมผัสโดยตรงกับแผ่นเหล็กหรือลวดเตาไฟฟ้า คีมหลอมโลหะที่ใช้ควรหุ้มปลายด้วยทองคำขาว คีมนิกเกิลหรือสเตนเลสควรใช้ที่อุณหภูมิต่ำเท่านั้น
3. วิธีทำความสะอาดภาชนะทองคำขาว:
หากเส้นเลือดแพลทินัมมีจุด สามารถใช้กรดไฮโดรคลอริกหรือกรดไนตริกเพียงอย่างเดียวก่อน หากไม่ได้ผล ให้ใช้โพแทสเซียมซัลเฟตโค้กละลายในภาชนะแพลทินัมที่อุณหภูมิต่ำเป็นเวลา {{0}} นาที เทสารที่หลอมเหลวออก แล้วแช่ภาชนะแพลทินัมในสารละลายกรดไฮโดรคลอริก ถ้ายังไม่ได้ผล สามารถลองอีกครั้งการรักษาละลายโซเดียมคาร์บอเนต นอกจากนี้ยังสามารถใช้ทรายละเอียดเปียก (ผ่านตะแกรง 100 ตาข่ายตะแกรง 0.14 มม.) การรักษาแรงเสียดทานเบา ๆ
3. เบ้าหลอมทองคำและเงิน
1. ลักษณะของเบ้าหลอมทองคำ
ราคาของทองคำมีราคาถูกกว่าแพลทินัมและไม่ได้รับผลกระทบจากการกัดเซาะของโลหะอัลคาไลไฮดรอกไซด์และกรดไฮโดรฟลูออริก ดังนั้นจึงมักใช้แทนภาชนะทองคำขาว แต่จุดหลอมเหลวของทองคำต่ำ (1,063 องศา) ดังนั้นจึงไม่สามารถทนต่อ การเผาที่อุณหภูมิสูงโดยทั่วไปต้องใช้อุณหภูมิต่ำกว่า 700 องศา แอมโมเนียมไนเตรตมีผลกัดกร่อนทองคำอย่างชัดเจน และอควาเรเกียไม่สามารถสัมผัสกับภาชนะทองคำได้ หลักการของการใช้ภาชนะทองคำนั้นเหมือนกับของภาชนะทองคำขาว
2. ลักษณะของเบ้าหลอมเงิน
ภาชนะเงินมีราคาค่อนข้างถูกและทนต่อการสึกกร่อนของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (โซเดียม) ซึ่งในสภาพที่หลอมเหลวจะกัดกร่อนใกล้กับขอบอากาศเพียงเล็กน้อยเท่านั้น จุดหลอมเหลวของเงินอยู่ที่ 960 องศา การใช้อุณหภูมิโดยทั่วไปไม่เกิน 750 องศาจะเหมาะสม ไม่สามารถให้ความร้อนโดยตรงกับไฟได้ การให้ความร้อนจะสร้างชั้นของซิลเวอร์ออกไซด์บนพื้นผิว ซึ่งไม่เสถียรที่อุณหภูมิสูง แต่มีความเสถียรต่ำกว่า 200 องศา ถ้วยใส่ตัวอย่างสีเงินซึ่งเพิ่งถูกนำออกจากอุณหภูมิสูง จะต้องไม่ถูกทำให้เย็นด้วยน้ำเย็นในทันที เพื่อป้องกันรอยแตก เงินทำปฏิกิริยากับกำมะถันได้ง่ายเพื่อผลิตซิลเวอร์ซัลไฟด์ ดังนั้นจึงไม่สามารถย่อยสลายและเผาในเบ้าหลอมเงินที่มีกำมะถันได้ อย่าใช้สารทำปฏิกิริยาอัลคาไลน์ซัลไฟด์ เกลือหลอมเหลวของอะลูมิเนียม สังกะสี ดีบุก ตะกั่ว ปรอท ฯลฯ สามารถทำให้ถ้วยใส่ตัวอย่างเงินเปราะได้ ไม่ใช้ซิลเวอร์เบ้าหลอมในการหลอมบอแรกซ์ เมื่อใช้โซเดียมเปอร์ออกไซด์ฟลักซ์ ควรเผาเท่านั้น ไม่ควรหลอมละลาย
แก้วควอทซ์ใสทำโดยการหลอมคริสตัลที่อุณหภูมิสูงซึ่งไม่มีสีและโปร่งใส ควอตซ์โปร่งแสงทำจากแก็งก์หรือทรายควอทซ์บริสุทธิ์ตามธรรมชาติ และโปร่งแสงเพราะมีฟองอากาศจำนวนมากที่ไม่ถูกระบายออกระหว่างการหลอม แก้วควอทซ์ใสมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ดีกว่าควอทซ์โปร่งแสง ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตเครื่องมือแก้วในห้องปฏิบัติการและเครื่องมือเกี่ยวกับสายตา
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของแก้วควอทซ์มีค่าน้อยมาก (5.5×10-7) ซึ่งมีค่าเพียงหนึ่งในห้าของแก้วที่มีความแข็งเป็นพิเศษ ดังนั้นจึงสามารถอุ่นและเย็นได้อย่างรวดเร็ว หลังจากเผาแก้วควอทซ์ใสให้ร้อนแดงแล้วจะไม่แตกเป็นน้ำเย็น อุณหภูมิอ่อนตัวของแก้วควอทซ์คือ 1650 องศา ซึ่งมีความทนทานต่ออุณหภูมิสูง ควอตซ์เบ้าหลอมมักใช้สำหรับการหลอมเหลวของกรดฟลักซ์และโซเดียมไธโอซัลเฟต อุณหภูมิในการใช้งานจะต้องไม่เกิน 1100 องศา ความต้านทานต่อกรดของมันดีมาก ยกเว้นกรดไฮโดรฟลูออริกและกรดฟอสฟอริก ความเข้มข้นของกรดใดๆ ก็ตามที่อุณหภูมิสูงแทบจะไม่มีปฏิกิริยากับแก้วควอทซ์ แก้วควอทซ์ไม่ทนต่อการกัดกร่อนของกรดไฮโดรฟลูออริก กรดฟอสฟอริกสามารถออกฤทธิ์ได้สูงกว่า 150 องศา สารละลายอัลคาไลเข้มข้นรวมถึงอัลคาไลคาร์บอเนตยังสามารถกัดกร่อนควอตซ์ได้ แต่การกัดกร่อนจะช้าลงที่อุณหภูมิห้อง และการกัดกร่อนจะเร่งขึ้นเมื่อ อุณหภูมิจะสูงขึ้น ลักษณะของเครื่องแก้วควอทซ์จะคล้ายกับเครื่องแก้ว คือไม่มีสีและโปร่งใส แต่มีราคาแพงกว่าเครื่องแก้ว เปราะกว่าและแตกง่าย ควรใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเมื่อใช้งาน โดยปกติจะเก็บแยกกับเครื่องดนตรีที่เป็นแก้วและเก็บไว้อย่างเหมาะสม
4. เบ้าหลอมคอรันดัม
คอรันดัมธรรมชาติเป็นอลูมินาเกือบบริสุทธิ์ คอรันดัมเทียมทำจากอลูมินาบริสุทธิ์โดยการเผาที่อุณหภูมิสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง จุดหลอมเหลว 2045 องศา ความแข็งสูง กรดและด่างมีความต้านทานการกัดกร่อนมาก
5. เบ้าหลอมเซรามิก
จานลายครามที่ใช้ในห้องปฏิบัติการคือเครื่องปั้นดินเผาเคลือบ มีจุดหลอมเหลวสูง (1410 องศา) และสามารถทนต่อการเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูงได้ ตัวอย่างเช่น เบ้าหลอมพอร์ซเลนสามารถให้ความร้อนได้ถึง 1200 องศา และมวลของมันจะเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยหลังจากการเผาไหม้ ดังนั้นจึงมักใช้สำหรับการเผาและชั่งน้ำหนักการตกตะกอน ถ้วยใส่ตัวอย่างพอร์ซเลนรูปทรงสูงสามารถจับตัวอย่างในสภาพที่ไม่มีอากาศ
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของจานกระเบื้องเคลือบที่ใช้ในห้องปฏิบัติการคือ (3~4) ×10-6 ในกระบวนการระเหยและเผาที่อุณหภูมิสูง ควรหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหันและความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ เพื่อป้องกันการแตกร้าวของจานพอร์ซเลนที่มีผนังหนา จานกระเบื้องมีความเสถียรต่อสารเคมี เช่น กรดและด่างมากกว่าเครื่องแก้ว แต่ก็ไม่สามารถสัมผัสกับกรดไฮโดรฟลูออริกได้เช่นกัน เบ้าหลอมพอร์ซเลนไม่ทนต่อการกัดกร่อนของโซดาไฟและโซเดียมคาร์บอเนตโดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่สามารถดำเนินการหลอมได้ วัสดุที่ไม่ใช่พอร์ซเลนบางชนิด เช่น ผง MgO และ C ถูกใช้เป็นตัวเติมเพื่อละลายตัวอย่างซิลิเกตในถ้วยใส่ตัวอย่างพอร์ซเลนด้วยกระดาษกรองเชิงปริมาณที่ห่อด้วยฟลักซ์อัลคาไลน์ ซึ่งสามารถแทนที่ผลิตภัณฑ์แพลทินัมได้บางส่วน จานพอร์ซเลนมีคุณสมบัติเชิงกลที่แข็งแกร่งและราคาถูก จึงใช้กันอย่างแพร่หลาย
6. เบ้าหลอมกราไฟท์
เบ้าหลอมกราไฟต์ใช้กราไฟต์ธรรมชาติเป็นวัสดุหลัก โดยมีดินเหนียวอุณหภูมิสูงเป็นตัวประสาน แต่ยังเพิ่มแอสฟัลต์และน้ำมันดินและวัตถุดิบอื่นๆ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับการถลุงโลหะผสมพิเศษและหลอมโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก วัสดุหลักของกราไฟท์เบ้าหลอมคือกราไฟท์ ดังนั้นจึงมีข้อดีและคุณลักษณะของกราไฟท์มากมาย เช่น สามารถทนต่ออุณหภูมิสูง 1200-1600 องศาเซลเซียส ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนมีความแข็งแรงมาก ซึ่งสามารถลดเวลาการหลอมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการใช้พลังงานและปรับปรุงประสิทธิภาพ
ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟต์มีคุณสมบัติทางเคมีที่ค่อนข้างเสถียร ซึ่งทำให้ไม่ทำปฏิกิริยากับสารละลายโลหะในกระบวนการถลุง ผนังด้านในและด้านนอกของถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟต์เรียบมาก ซึ่งไม่ทิ้งสารละลายโลหะและสารตกค้างบนพื้นผิว ดังนั้นหากคุณเทน้ำลงบนถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟต์ น้ำจะไม่ตกบนพื้นผิวแม้แต่หยดเดียว ในปัจจุบัน ระดับเทคโนโลยีการผลิตของเบ้าหลอมกราไฟท์ในประเทศของเรานั้นเกินกว่าระดับของเบ้าหลอมที่นำเข้าแล้ว
