实验室各种容器材料的使用和维护

6.3 各种容器材料的使用和维护
6.3.1 玻璃
实验室玻璃器皿一般由某种硼硅酸玻璃生产，其他成份是元素Na，K，Mg，Ca，Ba，Al，Fe，Ti，As的氧化物。一般来说，玻璃对酸的稳定性好，只是氢氟酸和热磷酸明显产生腐蚀。玻璃器皿不应与碱溶液长时间接触，因其成分能大量溶解。玻璃器皿一般用酸和碱溶液或去污剂清洗。用洗液或碱金属高锰酸钾盐溶液处理可以除去玻璃表面的油脂或其他有机物质。后者腐蚀玻璃要严重得多。若用洗液，则玻璃表面常牢固地吸附少量的铬。另外一种可供选择的洗涤液，其组成为等体积6mol/L盐酸和6%的过氧化氢。
6.3.2 瓷
瓷的成分为NaKO︰Al2O3︰SiO2 = 1︰8.7︰22，也就是说瓷含有比玻璃高得多的Al2O3。对大多数用场，瓷表面涂有一层釉，釉的成分是73%SiO2，9%Al2O3，11%CaO和6%K2O+Na2O。瓷的化学稳定性优于实验室玻璃器皿，只有铝的损失量较大。由于瓷是一种硅酸盐，当然会受到碱、氢氟酸或磷酸热溶液较严重地腐蚀。瓷的主要优点是能在1100℃时使用，若不上釉，使用温度可高达1300℃。
6.3.3 熔凝石英（透明石英）
对分析化学来说，由熔凝石英制成的器皿在有特殊要求的场合下使用。石英一般含约99.8%的SiO2，主要杂质是Na2O，Al2O3，Fe2O3，MgO和TiO2，此外还有锑。对氢氟酸、热磷酸和碱溶液以外的化学试剂有很好的稳定性。熔凝石英的主要优点是良好的化学稳定性和热稳定性。此外，与玻璃和瓷相比，试样似乎仅由一种化合物即SiO2所污染。其缺点是较玻璃容易损坏，而且释出大量的二氧化硅。
6.3.4 金属
在制作分析器皿用的金属中，铂最为重要。除王水外，铂不与常用的酸（包括氢氟酸）作用，只是在极高温度下被浓硫酸腐蚀。铂对熔融的碱金属碳酸盐、硼酸盐、氟化物、硝酸盐和硫酸盐有足够的稳定性。在用这些熔剂熔融时，仍应考虑到有零点几到数毫克的损失。过氧化钠在铂中熔融可在500℃以下进行。在有空气存在时，碱金属氢氧化物迅速腐蚀铂，采用惰性气氛可以防止。铂器皿切不可用于分解含硫化物的混合物。铂皿与许多金属（这些金属与铂生成低熔点合金）一起加热而损坏，实际上应避免在铂皿中加热Hg，Pb，Sn，Au，Cu，Si，Zn，Cd，As，Al，Bi和Fe，至少不能加热至高温。当有机化合物炭化时，或者在用发光的本生灯火焰加热时，许多非金属。包括S，Se，Te，P，As，Sb，B，C，特别是C，S，P也能损坏铂皿。铂在空气中灼烧，少量以略具有挥发性的PtO2失去，在高于1200℃长时间加热，损失十分显著。在用熔融的碱金属氢氧化物或过氧化钠分解试样时，最好采用镍或铁坩埚，偶尔也采用银或锆坩埚。镍皿也适用于强碱溶液。
6.3.5 石墨
石墨作为坩埚材料的最重要应用是测定金属中残留氧化物，因为在高温下，这些氧化物与石墨反应还原为CO和金属碳化物。但在多数情况下，石墨的这种性质是有害的。因此，石墨材料得不到广泛应用。如果温度保持在600℃以下，石墨坩埚适用于氧化性碱熔融物，对硼砂熔融甚至可在高达1000～1200℃下进行。
6.3.6 塑料
聚乙烯对浓硝酸和冰乙酸以外的各种酸都是稳定的，但是它却为若干有机溶剂所浸蚀。塑料的缺点是只能在60℃下使用，高于此温度就开始变软。聚丙烯可达110℃。塑料的另一个缺点是对诸如溴、氨、硫化氢、水蒸气和硝酸等气体有明显的多孔性。聚四氟乙烯对氟和液态碱金属以外的几乎所有无机和有机试剂不起反应。对气体表现出的多孔性也大为减少，而工作温度可达250℃。缺点是在加工生产上有困难，而且其导热性小。