변환기 및 계산기
다양한 도가니의 사용 및 유지 관리
도가니는 실험실과 산업 분야에서 없어서는 안 될 도구로 고온 가열, 용융, 화학 반응에서 중요한 역할을 합니다. 올바른 도가니를 선택하는 것은 온도 저항성, 화학적 호환성, 내구성 등 다양한 요인에 따라 달라집니다. 이 문서에서는 다양한 도가니 유형과 그 특성, 취급 및 유지 관리에 대한 모범 사례를 다룹니다.
금속 도가니
1. 플래티넘 도가니
백금은 녹는점이 약 1770°C인 귀중한 금속입니다. 백금은 부드러우며 변형을 방지하기 위해 세심한 취급이 필요합니다. 플래티넘 도가니를 사용할 때는 다음 사항을 반드시 지켜야 합니다:
- 변형을 방지하기 위해 손에 직접 닿지 않도록 주의하세요.
- 손상을 방지하기 위해 유리 막대를 사용하여 내벽을 긁어내지 마세요.
- 뜨겁게 달궈진 도가니를 찬물에 담가 급격히 식히지 마세요.
- 석면이 깔린 전기로 또는 세라믹 판이나 가스 버너의 산화 불꽃으로 가열해야 합니다.
- 철, 환원 불꽃 또는 백금과 합금을 형성하는 Pb, Bi, Sb, Sn, Ag, Hg 화합물, 황화물, 인산염, 비소 화합물과 같은 특정 반응성 화합물에 도가니를 노출시키지 마세요.
- 부식성이 있으므로 할로겐, 아쿠아 레지아, 염산 및 일부 산화성 혼합물에 노출되지 않도록 주의하세요.
- 알칼리성 산화물, 수산화물, 질산염, 아질산염, 시안화물, 산화 바륨은 고온에서 도가니를 부식시킬 수 있지만 탄산나트륨과 탄산칼륨은 안전합니다.
- 1:1 염산나트륨 용액으로 끓여 내부와 외부 표면을 깨끗하고 밝게 유지하세요. 필요한 경우 K2S2O7 용액, Na2CO3 용액 또는 붕사 용액을 사용하여 세척하세요.
- 뜨거운 도가니를 다룰 때는 항상 백금 집게를 사용하세요.
- 도가니가 변형된 경우 나무 표면을 굴리면서 뿔 스푼으로 눌러 모양을 바꿀 수 있습니다.
더 읽어보기: 귀금속 도가니: 유형 및 용도
2. 니켈 도가니
니켈은 녹는점이 1455°C이며 알칼리성 및 부식성 환경에 강합니다. 철 합금, 슬래그, 점토 및 내화물을 녹이는 데 적합합니다.
- 산화를 방지하기 위해 온도가 700°C를 넘지 않아야 합니다.
- 침전물 점화에는 적합하지 않습니다.
- NaOH, Na2O2, Na2CO3, NaHCO3 및 KNO3가 포함된 염기성 용매에는 잘 작동하지만 KHSO4, NaHSO4, K2S2O7, Na2S2O7 또는 유황 함유 플럭스에는 사용할 수 없습니다.
- 용융된 알루미늄, 아연, 납, 스네, 수은 염은 도가니를 약화시킬 수 있습니다. 붕사도 피해야 합니다.
- 새 도가니는 머플 용광로에서 청자색으로 변할 때까지 예열한 다음 1:20 HCl로 끓인 다음 물로 헹궈야 합니다.
3. 철 도가니
철의 녹는점은 1300°C이며 일반적으로 비용 효율적인 용도로 사용됩니다.
- 사용하기 전에 묽은 염산으로 세척하고, 샌딩하고, 뜨거운 물로 씻은 다음 5% H2SO4와 1% HNO3 혼합물에 담가서 부동태화해야 합니다.
- 사용 규칙은 니켈 도가니의 사용 규칙과 유사합니다.
- 차가운 묽은 염산으로 세척할 수 있습니다.
4. 은 도가니
은은 960°C에서 녹으며, 권장 가열 한계는 700°C입니다.
- 새 도가니는 300-400°C에서 예열한 다음 뜨거운 묽은 염산으로 세척해야 합니다.
- NaOH 기반 플럭스에는 적합하지만 Na2CO3에는 적합하지 않습니다.
- 황을 침전시키거나 황 화합물을 연소시키는 데 사용해서는 안 됩니다.
- 균열을 방지하기 위해 급냉을 피하세요.
세라믹 도가니
5. 도자기 도가니
세라믹 도가니는 최대 1200°C의 온도를 견딜 수 있습니다.
- K2S2O7과 같은 산성 물질을 녹이는 데 적합합니다.
- 부식을 방지하기 위해 NaOH, Na2O2, Na2CO3와 같은 알칼리성 플럭스를 피하세요.
- 불산에 노출되지 않아야 합니다.
- 끓는 묽은 염산으로 세척하세요.
더 읽어보기: 다양한 세라믹 도가니에 대한 개요
6. 석영 도가니
석영 도가니는 1700°C까지 안정적이지만 1100°C 이상에서는 불투명해집니다. 권장 용융 온도는 800°C 이하입니다.
- HF 또는 고온 알칼리성 물질과 접촉하지 않아야 합니다.
- K2S2O7, KHSO4 및 Na2S2O7 플럭스와 함께 사용하기에 적합합니다.
- 석영은 깨지기 쉬우므로 취급 시 주의가 필요합니다.
- HF를 제외한 표준 묽은 무기산으로 세척할 수 있습니다.
7. 커런덤 도가니
다공성 용융 알루미나로 제작된 커런덤 도가니는 견고하고 내열성이 뛰어납니다.
- 무수 Na2CO3와 같은 약알칼리성 플럭스에 적합합니다.
- Na2O2, NaOH, K2S2O7과 같은 강알칼리성 또는 산성 플럭스에는 사용하지 않는 것이 좋습니다.
기타 도가니
8. PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 도가니
PTFE 도가니는 최대 400°C의 내열성을 갖지만 일반적으로 200°C 이하에서 사용되며, 최대 안전 한계는 280°C입니다.
- HF를 포함한 산과 염기에 강합니다.
- HF-HClO4 혼합물과 같은 HF 기반 용해 공정에 이상적입니다.
- 스모킹 HF-H2SO4 용액과 함께 사용해서는 안 됩니다.
- 주요 장점은 시료의 금속 오염을 방지하는 것입니다.
- 매끄럽고 내마모성이 강한 표면과 높은 기계적 강도가 특징입니다.
결론
올바른 도가니를 선택하는 것은 재료의 화학적 특성, 필요한 가열 조건 및 잠재적 반응에 따라 달라집니다. 적절한 사용과 유지보수는 도가니의 수명과 신뢰성을 보장합니다. 각 도가니 유형에 대한 구체적인 지침을 따르면 실험실 및 산업 환경에서 효율성과 안전성을 극대화할 수 있습니다.
요약 표: 다양한 도가니의 유지 관리 및 취급 방법
|
도가니 유형 |
용융 융점(°C) |
적합 대상 |
적합하지 않음 |
유지보수 및 취급 |
|
플래티넘 |
~1770 |
고온 응용 분야, Na₂CO₃로 안전함 |
할로겐, 아쿠아 레지아, 특정 금속 및 화합물 |
1:1 HCl로 세척, 플래티넘 집게로 취급 |
|
니켈 |
1455 |
알칼리성 용매(NaOH, Na₂O₂, Na₂CO₃) |
산화제(KHSO₄, NaHSO₄), 용융 금속 |
사용 전 예열, 700°C 이상에서 산화 방지 |
|
철 |
1300 |
일반 응용 분야, 비용 효율적 |
산화제, 산성 플럭스 |
사용 전 부동태화, 차가운 묽은 염산으로 세척 |
|
은 |
960(사용 700 이하 사용) |
NaOH 기반 플럭스 |
Na₂CO₃, 황 화합물 |
사용 전 예열, 급냉 방지 |
|
도자기 |
~1200 |
산성 물질(K₂S₂O₇) |
알칼리성 플럭스, HF |
끓는 묽은 염산으로 세척 |
|
석영 |
~1700(불투명 >1100) |
K₂S₂O₇, KHSO₄, Na₂S₂O₇ |
HF, 고온 알칼리성 물질 |
깨지기 쉬운 물질 취급 시 주의 |
|
커런덤 |
High |
약알칼리성 플럭스(무수 Na₂CO₃) |
강알칼리성/산성(NaOH, Na₂O₂, K₂S₂O₇) |
극한 산성/알칼리성 물질에 노출되지 않도록 주의하세요. |
|
PTFE |
최대 안전 한계 ~280 |
산성 및 HF 기반 애플리케이션 |
흡연 HF-H₂SO₄ 용액 |
고온 방지, 비점착성 및 내마모성 |
이 표에는 다양한 도가니의 주요 특성, 호환 가능한 재료 및 취급 지침이 요약되어 있습니다.
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