Миниатюрная электрическая плавильная печь – тигель своими руками

Шаг 5: Состав №4

FE2D072IBYWZJ8P.LARGE.jpg
  • Оксид алюминия – 10 г
  • Полевой шпат – 55 г
  • Кианит – 75 г
  • Каолин – 60 г
  • Кварцевый песок – 300 г
  1. Смешайте все компоненты без добавления жидкости.
  2. Добавляйте воду понемногу, так, чтобы ком сохранял форму, когда вы сожмете его в кулаке.
  3. Сформируйте.
  4. Оставьте до полного высыхания.

Создание</h2>

Для того, чтобы создать тигель, необходимо сначала поставить обычный котёл, а затем воздействовать на него волшебной палочкой (правой кнопкой мыши). В Thaumcraft 3 при этом из палочки потратится 25 единиц магии. В Thaumcraft 4 подойдет любой жезл (с любым набалдашником) и расхода заряда при этом не происходит.

В качестве источника теплоты для тигля подойдет огонь или источник лавы. В Thaumcraft 4 также источниками теплоты могут быть нитор или текущая лава.

С версии Thaumcraft 4.1 может быть усовершенствован до тауматория для проведения автоматических алхимических операций.

Современное использование

300px-Czochralski_method_crucibles.jpg Тигли, используемые в методе Чохральского 300px-Melting_crucible.jpg Плавление золота в графитовом тигле Три тигля, использованные Томасом Эдисоном

Тигель используется в лаборатории для содержания химических соединений при нагревании до чрезвычайно высоких температур . Тигли доступны в нескольких размерах и обычно имеют крышку соответствующего размера . При нагревании над пламенем тигель часто удерживается внутри треугольника, который сам держится на треноге.

Тигли и их крышки изготавливаются из жаропрочных материалов, обычно из фарфора , оксида алюминия или инертного металла . Одним из первых применений платины было изготовление тиглей. Керамика, такая как оксид алюминия , диоксид циркония и особенно магнезия , выдерживает самые высокие температуры. Совсем недавно стали использовать такие металлы, как никель и цирконий . Крышки обычно не плотно прилегают, чтобы позволить газам выходить во время нагрева образца внутри. Тигли и их крышки могут иметь большую и низкую форму и различных размеров, но для

гравиметрического химического анализа

обычно используются довольно маленькие фарфоровые тигли размером от 10 до 15 мл . Эти маленькие тигли и их крышки из фарфора довольно дешевы, когда продаются в больших количествах в лаборатории, и тигли иногда утилизируют после использования для точного количественного химического анализа. Когда они продаются по отдельности в

магазинах для хобби,

В области химического анализа, тигли используются в количественном гравиметрическом химическом анализе (анализ путем измерения массы в качестве анализируемого вещества или его производного). Обычное использование тигля может быть следующим. Остаток или осадок в методе химического анализа можно собрать или отфильтровать из некоторого образца или раствора на специальной «беззольной» фильтровальной бумаге . Используемые тигель и крышка очень точно взвешиваются на аналитических весах . После возможной промывки и / или предварительной сушки этого фильтрата остатки на фильтровальной бумаге можно поместить в тигель и обжигать (нагреть до очень высокой температуры) до тех пор, пока все летучие вещества и влага не будут удалены из остатка пробы в тигле. тигель. При этом «беззольная» фильтровальная бумага полностью выгорает. Тигель с образцом и крышкой охлаждают в эксикаторе . Тигель и крышка с образцом внутри снова очень точно взвешиваются только после того, как он полностью остынет до комнатной температуры (более высокая температура вызовет потоки воздуха вокруг весов, что приведет к неточным результатам). Масса пустого предварительно взвешенного тигля и крышки вычитается из этого результата, чтобы получить массу полностью высушенного остатка в тигле.

Тигель с дном, перфорированным с небольшими отверстиями, который разработан специально для использования в фильтрации, особенно для гравиметрического анализа, как только что описано, называется тиглем Гуча в честь его изобретателя Фрэнка Остина Гуча .

Для получения абсолютно точных результатов с тиглем следует обращаться с чистыми щипцами, потому что отпечатки пальцев могут добавить в тигель взвешиваемую массу. Фарфоровые тигли гигроскопичны , т. Е. Поглощают из воздуха небольшое количество взвешенной влаги. По этой причине фарфоровый тигель и крышка также предварительно обжигаются (предварительный нагрев до высокой температуры) до постоянной массы перед предварительным взвешиванием. Это определяет массу полностью сухого тигля и крышки. По крайней мере, два обжига, охлаждения и взвешивания, дающие точно такую ​​же массу, необходимы для подтверждения постоянной (полностью сухой) массы тигля и крышки, и аналогично для тигля, крышки и остатков пробы внутри. Поскольку масса каждого тигля и крышки разная, предварительный обжиг / предварительное взвешивание необходимо проводить для каждого нового используемого тигля / крышки. В эксикаторе содержится влагопоглотитель для поглощения влаги из воздуха внутри, поэтому воздух внутри будет полностью сухим.

Шаг 2: Обжигаем тигель

Показать еще 7 изображений

После того, как тигель высохнет, его нужно обжечь для дальнейшего использования.

Кроме того, что обжиг придаст прочность, он также поможет удалить нежелательные примеси, которые могут загрязнить плавящийся металл.

Для обжига я использовал стартер для розжига углей, трубу и фен.

  1. В нижнюю часть загружаем уголь.
  2. В центр стартера ставим тигель, промежуток между ним и стенками стартера заполняем углем. Нужно установить стартер так, чтобы снизу проходила труба, через которую будет подаваться воздух.
  3. Разожгите угли.
  4. Когда угли покраснеют, подведите трубу и включите фен на слабый режим.
  5. Пусть фен работает до тех пор, пока угли не сгорят наполовину, тогда досыпьте новых углей.
  6. Продолжайте обжиг еще в течение часа, затем оставьте все на ночь как есть, чтобы остыло.
  7. Если обжиг прошел удачно, тигель при щелчке по нему пальцем должен звучать как кофейная чашка.
  8. Если есть трещины, при нагревании он может взорваться, значит его использовать нельзя.

История

Типология и хронология

Форма тиглей менялась с течением времени, их дизайн отражал процесс, для которого они используются, а также региональные различия. Самые ранние формы тиглей восходят к шестому / пятому тысячелетию до нашей эры в Восточной Европе и Иране.

Энеолит

Тигли, используемые для

плавки

меди, как правило, представляли собой широкие мелкие сосуды, сделанные из глины, не

имеющей огнеупорных

Железный век

Использование тиглей в железном веке остается очень похожим на использование тиглей в бронзовом веке , когда для производства бронзы использовалась плавка меди и олова . Конструкции тиглей железного века остались такими же, как и тигли бронзового века.

Римский период демонстрирует технические новшества с тиглями для новых методов, используемых для производства новых сплавов. Процесс плавки и плавки также изменился как в технике нагрева, так и в конструкции тигля. Тигель превратился в сосуды с округлым или заостренным дном, имеющие более коническую форму; они нагревались снизу, в отличие от доисторических типов, которые имели неправильную форму и нагревались сверху. Эти конструкции обеспечивали большую стабильность внутри древесного угля (Bayley & Rehren 2007: p49). Эти тигли в некоторых случаях имеют более тонкие стенки и более огнеупорные свойства (Tylecote 1976: p20).

В римский период начался новый процесс обработки металлов – цементация , использовавшаяся при производстве латуни . Этот процесс включает комбинацию металла и газа для производства сплава (Zwicker et al. 1985: p107). Латунь производится путем смешивания твердой металлической меди с оксидом или карбонатом цинка, который имеет форму каламина или смитсонита (Rehren 2003: p209). Он нагревается примерно до 900 ° C, оксид цинка испаряется в газ, и газообразный цинк связывается с расплавленной медью (Rehren 1999: p1085). Эта реакция должна происходить в частично закрытом или закрытом контейнере, иначе пары цинка улетучатся, прежде чем они вступят в реакцию с медью. Поэтому тигли для цементации имеют крышку или колпачок, ограничивающий потери газа из тигля. Конструкция тигля аналогична плавильным и плавильным тигелям того периода, в которых используется тот же материал, что и плавильные и плавильные тигли. Коническая форма и небольшой горлышко позволили добавить крышку. Эти маленькие тигли можно увидеть в Colonia Ulpia Trajana (современный Ксантен), Германия, где тигли имеют размер около 4 см, однако это небольшие примеры. Существуют примеры более крупных сосудов, таких как кастрюли и амфоры, которые используются для цементирования при переработке большего количества латуни; поскольку реакция протекает при низких температурах, можно использовать керамику с более низким обжигом. Используемые керамические сосуды важны, так как сосуд должен иметь возможность терять газ через стенки, в противном случае давление могло бы разрушить сосуд. Сосуды для цементации производятся серийно из-за того, что тигли необходимо вскрывать, чтобы удалить латунь после завершения реакции, поскольку в большинстве случаев крышка прилипла бы к емкости или латунь могла прилипнуть к стенкам емкости.

Средневековый период

Плавка и плавка меди и ее сплавов, таких как свинцовая бронза, выплавлялись в тиглях, похожих на тигли римского периода, которые имели более тонкие стенки и плоское дно, чтобы находиться внутри печей. Технология этого типа плавки начала меняться в конце средневековья с появлением нового материала для закалки керамических тиглей. Некоторые из этих тиглей из медного сплава использовались при изготовлении колоколов. Тигли для литья колокола должны были быть больше, примерно 60 см (Tylecote 1976: стр. 73). Эти более поздние средневековые тигли были продуктом более массового производства.

Процесс цементирования, который был утерян с конца римского периода до раннего средневековья, продолжился таким же образом с медью. Производство латуни увеличивалось в средневековый период из-за лучшего понимания технологии, лежащей в основе этого. Кроме того, процесс цементирования латуни существенно не изменился до 19 века.

Однако в этот период произошли огромные и очень важные технологические инновации с использованием процесса цементирования, производства тигельной стали . Производство стали с использованием железа и углерода аналогично производству латуни, при этом металлическое железо смешивается с углеродом для производства стали. Первым примером цементируемой стали является сталь wootz из Индии (Craddock 1995: p276), где тигли были заполнены высококачественным низкоуглеродистым кованым железом и углеродом в виде органических веществ, таких как листья, дерево и т. Д. Однако древесный уголь не использовался. использовался в тигле. Эти первые тигли производили лишь небольшое количество стали, так как их пришлось бы сломать после завершения процесса.

К концу средневековья производство стали переместилось из Индии в современный Узбекистан, где для производства стальных тиглей использовались новые материалы, например, были внедрены муллитовые тигли. Это были тигли из песчаной глины, которые были сформированы вокруг тканевой трубки. Эти тигли использовались так же, как и другие емкости для цементации, но с отверстием в верхней части емкости, позволяющим сбрасывать давление.

Пост-средневековье

В конце средневековой эры и в пост-средневековую эру появились новые типы конструкций и процессов тиглей. Типы плавильных и плавильных тиглей стали более ограниченными в конструкции, которую изготавливают несколько специалистов. Основными типами, использовавшимися в постсредневековый период, являются Гессенские тигли, которые были изготовлены в регионе Гессен в Германии. Это треугольные сосуды, сделанные на круге или в форме из глинозема с добавлением чистого кварцевого песка. Кроме того, в то же время был изготовлен еще один специализированный тигель из графитового тигля из южной Германии. Они имеют очень похожую конструкцию на треугольные тигли из Гессена, но также имеют коническую форму. Эти тигли продавались по всей Европе и в Новом Свете.

Совершенствование методов в средневековый и постсредневековый периоды привело к изобретению чаши, которая напоминает маленькую чашку для яиц, сделанную из керамики или костяной золы, которая использовалась для отделения неблагородных металлов от благородных металлов. Этот процесс известен как купелирование . Купелирование началось задолго до постсредневекового периода, однако первые сосуды, предназначенные для этого процесса, появились в 16 веке (Rehren 2003: p208). Другой сосуд, используемый для того же процесса, представляет собой скорификатор, который похож на купель, но немного больше, он удаляет свинец и оставляет благородные металлы. Купели и скорификаторы производились серийно, так как после каждого восстановления сосуды поглощали весь свинец и становились полностью насыщенными. Эти сосуды также использовались в процессе металлургического анализа, когда благородные металлы удаляются из монеты или веса металла, чтобы определить количество благородных металлов в объекте.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий