استخدام البوتقات المختلفة وصيانتها

تعتبر البوتقات أدوات لا غنى عنها في المختبرات والتطبيقات الصناعية، حيث تؤدي دورًا حيويًا في التسخين والصهر والتفاعلات الكيميائية في درجات الحرارة العالية. يعتمد اختيار البوتقة المناسبة على عوامل مختلفة، بما في ذلك مقاومة درجات الحرارة والتوافق الكيميائي والمتانة. تغطي هذه المقالة أنواع البوتقات المختلفة وخصائصها وأفضل الممارسات للتعامل معها وصيانتها.

البوتقات المعدنية

1. بوتقة البلاتين

البلاتين معدن ثمين تبلغ درجة انصهاره حوالي 1770 درجة مئوية. وهو لين ويتطلب معالجة دقيقة لتجنب التشوه. النقاط التالية ضرورية عند استخدام البوتقات البلاتينية:

• تجنب التلامس المباشر باليدين لمنع التشوه.
• لا تستخدم قضيب زجاجي لكشط الجدران الداخلية لمنع التلف.
• تجنّب التبريد السريع للبوتقة الساخنة عن طريق غمرها في الماء البارد.
• يجب أن يتم التسخين على فرن كهربائي أو صفيحة خزفية مبطنة بالأسبستوس، أو في لهب مؤكسد لموقد غاز.
• لا يجب تعريض البوتقة للحديد أو اللهب المختزل أو بعض المركبات التفاعلية مثل Pb وBi وSb وSb وSn وSn وAg ومركبات الزئبق والكبريتيدات والفوسفات ومركبات الزرنيخ، حيث أنها تشكل سبائك مع البلاتين.
• تجنب التعرض للهالوجينات، والأكوا ريجيا، وحمض الهيدروكلوريك، وبعض الخلائط المؤكسدة بسبب طبيعتها المسببة للتآكل.
• يمكن للأكاسيد القلوية والهيدروكسيدات والنترات والنتريتات والسيانيدات وأكسيد الباريوم أن تتسبب في تآكل البوتقة في درجات الحرارة العالية، في حين أن كربونات الصوديوم والبوتاسيوم آمنة.
• حافظ على الأسطح الداخلية والخارجية نظيفة ومشرقة عن طريق الغليان بمحلول HCl 1:1. إذا لزم الأمر، استخدم انصهار K2S2O7 أو Na2CO3 أو انصهار البوراكس للتنظيف.
• استخدم دائمًا ملقط البلاتين للتعامل مع البوتقات الساخنة.
• إذا كانت البوتقة مشوهة، يمكن إعادة تشكيل البوتقة عن طريق التدحرج على سطح خشبي أثناء الضغط بملعقة قرن.

اقرأ المزيد: بوتقة المعادن الثمينة: الأنواع والتطبيقات

2. بوتقة النيكل

تبلغ درجة انصهار النيكل 1455 درجة مئوية وهو مقاوم للبيئات القلوية والمسببة للتآكل. وهو مناسب لصهر سبائك الحديد والخبث والصلصال والمواد المقاومة للحرارة.

• يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة 700 درجة مئوية لمنع الأكسدة.
• غير مناسب لاشتعال الرواسب.
• يعمل جيدًا مع NaOH و Na2O2 و Na2O2 و Na2CO3 و NaHCO3 والمذيبات القاعدية التي تحتوي على KNO3، ولكن ليس مع KHSO4 أو NaHSO4 أو K2S2O7 أو Na2S2O7 أو التدفقات المحتوية على الكبريت.
• يمكن لأملاح الألومنيوم المنصهر والزنك والرصاص والرصاص والسن والزئبق أن تقصف البوتقة. يجب أيضًا تجنب البوراكس.
• يجب تسخين البوتقات الجديدة في فرن دثر حتى تتحول إلى اللون الأزرق البنفسجي، ثم غليها في حمض الهيدروكلوريك بنسبة 1:20 قبل شطفها بالماء.

3. بوتقة الحديد

تبلغ درجة انصهار الحديد 1300 درجة مئوية ويستخدم عادة في التطبيقات الفعالة من حيث التكلفة.

• يجب تخميله قبل الاستخدام عن طريق التنظيف باستخدام حمض الهيدروكلوريك المخفف والصنفرة والغسيل بالماء الساخن ثم النقع في خليط H2SO4 بنسبة 5% و1% HNO3.
• قواعد الاستخدام مماثلة لتلك الخاصة ببوتقات النيكل.
• يمكن تنظيفها باستخدام HCl المخفف البارد.

4. بوتقة الفضة

تذوب الفضة عند درجة حرارة 960 درجة مئوية، مع حد تسخين موصى به يبلغ 700 درجة مئوية.

• يجب تسخين البوتقات الجديدة مسبقًا عند 300-400 درجة مئوية، ثم غسلها بحمض الهيدروكلوريك الهيدروكلوريكي المخفف الساخن.
• مناسب للتدفقات القائمة على هيدروكسيد الصوديوم ولكن ليس لـ Na2CO3.
• لا ينبغي استخدامها لترسيب الكبريت أو حرق مركبات الكبريت.
• تجنب التبريد السريع لمنع التشققات.

البوتقات الخزفية

5. البوتقات الخزفية

يمكن أن تتحمل البوتقات الخزفية درجات حرارة تصل إلى 1200 درجة مئوية.

• مناسبة لصهر المواد الحمضية مثل K2S2O7.
• تجنب التدفقات القلوية مثل NaOH و Na2O2 و Na2CO3 لمنع التآكل.
• يجب عدم تعريضه لحمض الهيدروفلوريك.
• نظف بحمض HCl المخفف المغلي.

مزيد من القراءة: نظرة عامة على البوتقات الخزفية المختلفة

6. بوتقة الكوارتز

تكون بوتقات الكوارتز مستقرة حتى 1700 درجة مئوية ولكنها تصبح معتمة فوق 1100 درجة مئوية. درجة حرارة الانصهار الموصى بها أقل من 800 درجة مئوية.

• يجب ألا تتلامس مع HF أو المواد القلوية عالية الحرارة.
• مناسب للاستخدام مع تدفقات K2S2O7 وKHSO4 و Na2S2O7.
• الكوارتز هش، مما يتطلب معالجة دقيقة.
• يمكن تنظيفه بالأحماض غير العضوية المخففة القياسية باستثناء HF.

7. بوتقة الكوراندوم

البوتقات المصنوعة من الألومينا المنصهرة المسامية، وبوتقات الكوراندوم قوية ومقاومة للحرارة.

• مناسبة للتدفقات القلوية الضعيفة مثل Na2CO3 اللامائية.
• لا يوصى باستخدامها مع التدفقات القلوية أو الحمضية القوية مثل Na2O2 و NaOH و K2S2O7.

بوتقات أخرى

8. بوتقة PTFE (متعدد رباعي فلورو الإيثيلين)

تتمتع بوتقات PTFE بمقاومة للحرارة تصل إلى 400 درجة مئوية ولكنها تستخدم عادةً تحت 200 درجة مئوية، مع حد أقصى آمن يبلغ 280 درجة مئوية.

• مقاومة للأحماض والقواعد، بما في ذلك HF.
• مثالية لعمليات الذوبان القائمة على HF، مثل مخاليط HF-HClO4.
• لا ينبغي استخدامه مع محاليل HF-H2SO4 المدخنة.
• ميزته الأساسية هي منع التلوث المعدني في العينات.
• يتميز بسطح أملس ومقاوم للتآكل وقوة ميكانيكية عالية.

الخاتمة

يعتمد اختيار البوتقة المناسبة على الطبيعة الكيميائية للمواد وظروف التسخين المطلوبة والتفاعلات المحتملة. يضمن الاستخدام والصيانة المناسبة طول عمر البوتقات وموثوقيتها. من خلال اتباع الإرشادات المحددة لكل نوع من البوتقات، يمكن للمستخدمين زيادة كفاءتها وسلامتها في البيئات المختبرية والصناعية.

جدول ملخص: صيانة البوتقات المختلفة والتعامل معها

يلخص هذا الجدول الخصائص الرئيسية والمواد المتوافقة وإرشادات التعامل مع البوتقات المختلفة.

Stanford Advanced Materials - المورد الموثوق به

تقدم Stanford Advanced Materials (SAM) بوتقات مختبريةعالية الجودة ، بما في ذلك البوتقات الخزفية والجرافيت المحلّل بالحرارة والمعادن الثمينة والمعادن الثمينة، بالإضافة إلى القوالب، بأسعار تنافسية.

• تشكيلة واسعة: نحن نوفر مجموعة من البوتقات بمواد مختلفة، مما يضمن أفضل ما يناسب احتياجاتك.
• الجودة والمتانة: توفر بوتقاتنا المصممة وفقًا لمعايير الصناعة، أداءً ومقاومة طويلة الأمد.
• دعم الخبراء: يقدم فريقنا إرشادات مخصصة لمساعدتك في اختيار البوتقة المناسبة لاستخدامك.
• حلول مخصصة: نقدم بوتقات مصممة خصيصًا لتلبية المتطلبات المحددة لتجاربك.