Máy phân tích trọng lượng nhiệtĐộ ổn định nhiệt của vật liệu được nghiên cứu bằng cách đo sự thay đổi khối lượng mẫu theo nhiệt độ, trong đó nồi nấu kim loại là rất quan trọng như một thùng chứa để mang mẫu. Đối với các ứng dụng thực tế của nồi nấu trơ vẫn cần được lựa chọn và sử dụng thận trọng, nếu không lỗi hoặc thậm chí làm hỏng thiết bị có thể được đưa vào. Sau đây là phân tích điểm mấu chốt.
Cái gọi là "trơ" chỉ đề cập đến các điều kiện cụ thể không phản ứng với hầu hết các chất và không có vật liệu trơ tuyệt đối. Vật liệu nồi nấu kim loại thường được sử dụng có những hạn chế: bạch kim, mặc dù ổn định về mặt hóa học, sẽ được giảm carbon ở nhiệt độ cao; Alumina có khả năng chống ăn mòn mạnh, nhưng có thể phản ứng với kiềm mạnh; Thủy tinh thạch anh thích hợp để thử nghiệm thường xuyên, nhưng axit flohydric có thể ăn mòn nghiêm trọng bề mặt của nó. Một phòng thí nghiệm của một trường đại học từng dùng nồi nấu thạch anh để nung chảy chất xúc tác có chứa flo, dẫn đến nồi nấu bị thủng và làm ô nhiễm thân lò.
Nên phù hợp với nhu cầu thí nghiệm để lựa chọn vật liệu nồi nấu kim loại:
1. Nồi nấu kim loại: Platinum phù hợp với hầu hết các chất vô cơ, nhưng chi phí cao; Nồi nấu niken có giá cả phải chăng nhưng không phù hợp để thử nghiệm clorua. Khi một doanh nghiệp phát hiện sự phân hủy nhiệt PVC, nồi nấu niken bị ăn mòn axit clohiđric kết tủa, vấn đề được giải quyết sau khi chuyển sang oxit nhôm.
2. Nồi nấu gốm: Alumina có thể chịu được nhiều axit và kiềm, nhưng các oxit kiềm (như K₂O) sẽ phản ứng chậm với chúng; Zirconia phù hợp hơn với môi trường ăn mòn mạnh, nhưng giá cao hơn.
3. Xử lý lớp phủ đặc biệt: Boron nitride tráng Graphite Crucible có thể được sử dụng cho kim loại sống động, cả hai đều cải thiện độ dẫn nhiệt và tăng cường khả năng chống xói mòn.
Rủi ro tiềm ẩn và các biện pháp đối phó:
Nguy cơ ô nhiễm chéo: Các mẫu trước đó còn sót lại có thể bay hơi hoặc phân hủy trong các thí nghiệm mới. Thông số kỹ thuật hoạt động yêu cầu rửa sạch hoàn toàn và đốt nồi nấu ở nhiệt độ cao sau mỗi lần sử dụng, một cơ quan kiểm tra chất lượng nhất định vì nồi nấu không được làm sạch kịp thời, dẫn đến đỉnh không trọng lượng giả giữa các mẫu khác nhau.
2. Gây nhiễu hiệu ứng xúc tác: vị trí hoạt động của một số bề mặt kim loại sẽ đẩy nhanh phản ứng phân hủy. Các thí nghiệm so sánh đã chỉ ra rằng nồi nấu bạch kim trống tạo ra sự gia tăng trọng lượng nhỏ trong cùng điều kiện, bắt nguồn từ sự hấp thụ thành phần không khí.
3. Sự khác biệt dẫn nhiệt ảnh hưởng: Sự khác biệt về độ dẫn nhiệt của các vật liệu khác nhau có thể dẫn đến hiện tượng trễ nhiệt độ. Graphite Crucible có tốc độ làm nóng nhanh, phù hợp để sàng lọc nhanh; Alumina Crucible giữ nhiệt tốt, phù hợp hơn để xác định chính xác.
Đề xuất hoạt động tiêu chuẩn hóa:
1. Bước tiền xử lý: nồi nấu kim loại mới nên được đốt rỗng đến trọng lượng không đổi ở nhiệt độ mục tiêu trước khi sử dụng, loại bỏ các tạp chất bề mặt trong quá trình sản xuất.
2. Kiểm soát độ chính xác cân: tải mẫu không được vượt quá thể tích nồi nấu, tích tụ quá mức sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả dẫn nhiệt. Một viện nghiên cứu đã phát hiện ra rằng khi mẫu được lấp đầy vượt quá thể tích, độ lệch nhiệt độ thực tế đạt đến một phạm vi cụ thể.
3. Thay thế bảo trì định kỳ: Quan sát sự đổi màu, biến dạng hoặc vết nứt trên tường bên trong của nồi nấu kim loại, đặc biệt là khi các mẫu ăn mòn thường được kiểm tra. Nên thay thế nồi nấu mới sau mỗi lần hoàn thành một số thí nghiệm cụ thể.