Ein Schmelztiegel ist ein Behälter, der sehr hohen Temperaturen widerstehen kann und für Metall, Glas, und Pigment-Produktion sowie mehrere moderne Laborprozesse verwendet wird. Während Schmelztiegel gewöhnlich historisch von Ton gemacht wurden, können sie von jedem Material gemacht werden, das Temperaturen hoch genug widersteht, um seinen Inhalt zu schmelzen oder sonst zu verändern.

Schmelztiegel-Geschichte

Typologie und Chronologie

Die Form der Schmelztiegel hat sich im Laufe der Zeit mit Designs geändert, die den Prozess widerspiegeln, für den sie, sowie Regionalschwankung verwendet werden. Der Schmelztiegel hilft, die Hitze davon abzuhalten, die Lösung zu betreffen. Die frühsten Schmelztiegel-Formen sind auf das sechste/fünfte Millennium B.C. in Osteuropa und dem Iran zurückzuführen.

Chalcolithic

Für die Kupferverhüttung verwendete Schmelztiegel waren allgemein breite seichte Behälter, die von Ton gemacht sind, der an widerspenstigen Eigenschaften Mangel hat, der den Typen von in anderer Keramik der Zeit verwendetem Ton ähnlich ist. Während der Periode von Chalcolithic wurden Schmelztiegel von der Spitze durch das Verwenden von Schlag-Pfeifen geheizt. Keramische Schmelztiegel von dieser Zeit hatten geringe Modifizierungen zu ihren Designs wie Griffe, Knöpfe oder strömende Tüllen (Bayley & Rehren 2007: P47) das Erlauben von sie, leichter behandelt und gegossen zu werden. Frühe Beispiele dieser Praxis können in Feinan, der Jordan gesehen werden. Diese Schmelztiegel haben Griffe hinzugefügt, um bessere Manipulation jedoch wegen der schlechten Bewahrung der Schmelztiegel zu berücksichtigen, es gibt keine Beweise einer strömenden Tülle. Der Hauptzweck des Schmelztiegels während dieser Periode sollte das Erz im Gebiet behalten, wo die Hitze konzentriert wurde, um es von Unreinheiten vor dem Formen zu trennen.

Eisenzeit

Der Gebrauch von Schmelztiegeln in der Eisenzeit bleibt sehr ähnlich dieser der Bronzezeit mit der Kupfer- und Zinnverhüttung wurde verwendet, um Bronze zu erzeugen. Die Eisenzeit-Schmelztiegel-Designs bleiben dasselbe als die Bronzezeit.

Römische Periode

Die römische Periode zeigt, dass technische Neuerungen, mit Schmelztiegeln für neue Methoden gepflegt haben, neue Legierung zu erzeugen. Die Verhüttung und Prozess schmelzend, hat sich auch sowohl mit der Heizungstechnik als auch mit dem Schmelztiegel-Design geändert. Der Schmelztiegel hat sich in rund gemachte oder spitze unterste Behälter mit einer konischeren Gestalt geändert; diese wurden von unten verschieden von vorgeschichtlichen Typen geheizt, die in der Gestalt unregelmäßig waren und von oben geheizt wurden. Diese Designs haben größere Stabilität innerhalb der Holzkohle gegeben (Bayley & Rehren 2007: p49). Diese Schmelztiegel haben in einigen Fällen dünnere Wände und haben mehr widerspenstige Eigenschaften (Tylecote 1976: p20).

Während der römischen Periode hat ein neuer Prozess der Metallbearbeitung, Zementierung angefangen, die in der Produktion des Messings verwendet ist. Dieser Prozess ist mit der Kombination eines Metalls und eines Benzins verbunden, um eine Legierung zu erzeugen (Zwicker u. a. 1985: p107). Messing wird durch das Mischen festen Kupfermetalls in mit Zinkoxyd oder Karbonat gemacht, das in der Form des Galmeis oder smithsonite kommt (Rehren 2003: p209). Das wird zu ungefähr 900°C geheizt, und das Zinkoxyd verdampft in ein Benzin und die Zinkgasobligationen mit dem festen Kupfer (Rehren 1999: p1085). Diese Reaktion muss in einem Teil-geschlossenen oder geschlossenen Behälter sonst stattfinden der Zinkdampf würde flüchten, bevor es mit dem Kupfer reagieren kann. Zementierungsschmelztiegel haben deshalb einen Deckel oder Kappe, die den Betrag des Gasverlustes vom Schmelztiegel beschränkt. Das Schmelztiegel-Design ist der Verhüttung und den schmelzenden Schmelztiegeln der Periode ähnlich, dasselbe Material wie die Verhüttung verwertend und Schmelztiegel schmelzend. Die konische Gestalt und der kleine Mund haben dem Deckel erlaubt, hinzugefügt zu werden. Diese kleinen Schmelztiegel werden in Colonia Ulpia Trajana gesehen (moderner Tag Xanten), Deutschland, wo die Schmelztiegel ungefähr 4 Cm in der Größe jedoch sind, das sind kleine Beispiele. Es gibt Beispiele von größeren Behältern wie Kochtöpfe und Amphoren, die für die Zementierung pflegen werden, größere Beträge des Messings zu bearbeiten; da die Reaktion bei niedrigen Temperaturen tiefer stattfindet, konnte angezündete Keramik verwendet werden. Die keramischen Behälter, die verwendet werden, sind wichtig, weil der Behälter im Stande sein muss, Benzin durch die Wände sonst zu verlieren, würde der Druck den Behälter brechen. Zementierungsbehälter sind Masse erzeugt wegen Schmelztiegel, die aufgebrochen werden müssen, um das Messing zu entfernen, sobald die Reaktion als in den meisten Fällen fertig gewesen ist, hätte der Deckel hart zum Behälter gebacken, oder das Messing könnte an den Behälter-Wänden geklebt haben.

Mittelalterliche Periode

Verhüttung und das Schmelzen von Kupfer und seiner Legierung wie Leaded-Bronze waren smelted in denjenigen der römischen Periode ähnlichen Schmelztiegeln, die dünnere Wände und flache Basen haben, um innerhalb der Brennöfen zu sitzen. Die Technologie für diesen Typ der Verhüttung hat angefangen, sich am Ende der Mittelalterlichen Periode mit der Einführung des neuen Mildern-Materials für die keramischen Schmelztiegel zu ändern. Einige dieser Kupferlegierungsschmelztiegel wurden im Bilden von Glocken verwendet. Glockengießerei-Schmelztiegel mussten an ungefähr 60 Cm größer sein (Tylecote 1976: p73). Diese späteren mittelalterlichen Schmelztiegel waren ein erzeugtes mehr Massenprodukt.

Der Zementierungsprozess, der vom Ende des Römers zur frühen Mittelalterlichen Periode verloren wurde, hat ebenso mit dem Messing weitergegangen. Messingproduktion hat während der mittelalterlichen Periode wegen eines besseren Verstehens der Technologie dahinter zugenommen. Außerdem hat sich der Prozess, um Zementierung für das Messing auszuführen, außerordentlich bis zum 19. Jahrhundert nicht geändert. Jedoch während dieser Periode hat eine riesengroße und hoch wichtige technische Innovation das Verwenden des Zementierungsprozesses, der Produktion von Stahl zufällig. Die Stahlproduktion mit Eisen und Kohlenstoff arbeitet ebenso als Messing mit dem Eisenmetall, das mit Kohlenstoff wird mischt, um Stahl zu erzeugen. Die ersten Beispiele von Zementierungsstahl sind wootz Stahl von Indien (Craddock 1995: P276), wo die Schmelztiegel mit dem guten Qualitätsschmiedeeisen und Kohlenstoff in der Form von organics wie Blätter, Holz usw. gefüllt wurden. Jedoch wurde keine Holzkohle innerhalb des Schmelztiegels verwendet. Diese frühen Schmelztiegel würden nur ein bisschen Betrag von Stahl erzeugen und würden gebrochen werden müssen, sobald der Prozess fertig gewesen ist.

Vor der spätmittelalterlichen Periode hatte Stahlproduktion Bewegung von Indien zum modernen Tag Usbekistan, wo neue Materialien in der Produktion von Stahlschmelztiegeln verwendet wurden, zum Beispiel wurden Schmelztiegel von Mullite eingeführt. Das waren sandige Tonschmelztiegel, die um eine Stoff-Tube gebildet worden waren. Diese Schmelztiegel werden ebenso als andere Zementierungsbehälter, aber mit einem Loch in der Spitze des Behälters verwendet, um Druck zu erlauben, zu flüchten.

Mittelalterlicher Posten

Am Ende des Mittelalterlichen und in die neuen Mittelalterlichen Posttypen von Schmelztiegel-Designs und Prozessen hat angefangen. Verhüttung und schmelzende Schmelztiegel-Typen haben angefangen, mehr beschränkt in Designs zu werden, die von einigen Fachmännern erzeugt werden. Die während der Mittelalterlichen Postperiode verwendeten Haupttypen sind die Jute-Schmelztiegel, die im Gebiet von Hesse in Deutschland gemacht wurden. Das sind Dreiecksbehälter, die auf einem Rad oder innerhalb einer Form mit hohem Tonerde-Ton gemacht sind und durch reinen Quarzsand gemildert sind. Außerdem war ein anderer Spezialschmelztiegel, der zur gleichen Zeit gemacht wurde, der eines Grafit-Schmelztiegels vom südlichen Deutschland. Diese hatten ein sehr ähnliches Design zu diesem der Dreiecksschmelztiegel von Hesse, aber sie kommen auch in konischen Formen vor. Diese Schmelztiegel wurden alle über Europa und die Neue Welt getauscht.

Die Raffinierung von Methoden während der Mittelalterlichen und Mittelalterlichen Postperioden hat zur Erfindung des cupel geführt, der einem kleinen Eierbecher ähnelt, der aus keramischen oder Knochen-Asche gemacht ist, die verwendet wurde, um Grundmetalle von edlen Metallen zu trennen. Dieser Prozess ist als cupellation bekannt. Cupellation hat angefangen lange vor der Mittelalterlichen Postperiode jedoch haben die ersten Behälter, die gemacht sind diesen Prozess ausführen, im 16. Jahrhundert angefangen (Rehren 2003: p208). Ein anderer für denselben Prozess verwendeter Behälter ist ein scorifier, der einem cupel ähnlich, aber ein bisschen größer ist und die Leitung entfernt und die edlen Metalle zurücklässt. Cupels und scorifiers waren Masse erzeugt als nach jeder Verminderung die Behälter hätten die ganze Leitung absorbiert und wären völlig durchtränkt geworden. Diese Behälter wurden auch im Prozess des Prüfens verwendet, wohin die edlen Metalle von einer Münze oder einem Gewicht von Metall entfernt werden, um den Betrag der edlen Metalle innerhalb des Gegenstands zu bestimmen.

Moderner Tagesschmelztiegel-Gebrauch

Laborschmelztiegel

Ein Schmelztiegel ist ein becherförmiges Stück der Laborausrüstung, die verwendet ist, um chemische Zusammensetzungen, wenn geheizt, zu äußerst hohen Temperaturen zu enthalten. Schmelztiegel sind in mehreren Größen verfügbar und kommen normalerweise mit einem entsprechend großen Schmelztiegel-Deckel (oder Deckel).

Schmelztiegel-Materialien und Beschreibung

Schmelztiegel und ihre Deckel werden aus hohen temperaturwiderstandsfähigen Materialien, gewöhnlich Porzellan oder ein träges Metall gemacht. Einer des frühsten Gebrauches von Platin sollte Schmelztiegel machen. Keramik wie Tonerde, Zirkoniumdioxid, und besonders Magnesia wird die höchsten Temperaturen dulden. Mehr kürzlich sind Metalle wie Nickel und Zirkonium verwendet worden. Die Deckel sind normalerweise locker sitzend, um Benzin zu erlauben, während der Heizung einer Probe innen zu flüchten. Schmelztiegel und ihre Deckel können in der hohen Form kommen und niedrig Gestalten und in verschiedenen Größen bilden, aber ziemlich kleine 10-15 ml Größe-Porzellan-Schmelztiegel werden für die gravimetrische chemische Analyse allgemein verwendet. Diese kleinen Größe-Schmelztiegel und ihre aus dem Porzellan gemachten Deckel, sind wenn verkauft, in der Menge zu Laboratorien ziemlich preiswert, und über die Schmelztiegel wird manchmal nach dem Gebrauch in der genauen quantitativen chemischen Analyse verfügt. Es gibt gewöhnlich eine große Preiserhöhung, wenn sie individuell in Hobby-Geschäften verkauft werden.

Verwenden Sie in der chemischen Analyse

Im Gebiet der chemischen Analyse werden Schmelztiegel in der quantitativen gravimetrischen chemischen Analyse (Analyse durch das Messen der Masse eines analyte oder seiner Ableitung) verwendet. Allgemeiner Schmelztiegel-Gebrauch kann wie folgt sein. Ein Rückstand oder jäh hinabstürzend in einer chemischen Analyse-Methode kann gesammelt oder von einer Probe oder Lösung auf speziellem "ashless" Filterpapier gefiltert werden. Der Schmelztiegel und zu verwendende Deckel werden sehr genau auf einem analytischen Gleichgewicht vorgewogen. Nach etwas möglicher Wäsche und/oder Vortrockner dieses filtrate kann der Rückstand auf dem Filterpapier in den Schmelztiegel gelegt und angezündet werden (geheizt bei der sehr hohen Temperatur), bis der ganze volatiles und Feuchtigkeit aus dem Beispielrückstand im Schmelztiegel vertrieben werden. Das "ashless" Filterpapier wird in diesem Prozess völlig ganz verbrannt. Dem Schmelztiegel mit der Probe und dem Deckel wird erlaubt, in einem Trockenapparat kühl zu werden. Der Schmelztiegel und Deckel mit der Probe werden innen sehr genau wieder nur gewogen, nachdem es zur Raumtemperatur völlig kühl geworden ist (höhere Temperatur würde Luftzüge um das Gleichgewicht verursachen, das ungenaue Ergebnisse gibt). Die Masse des leeren, vorgewogenen Schmelztiegels und Deckels wird von diesem Ergebnis abgezogen, die Masse des völlig ausgetrockneten Rückstands im Schmelztiegel nachzugeben.

Ein Schmelztiegel mit einem mit kleinen Löchern perforierten Boden, der spezifisch für den Gebrauch im Filtrieren besonders für die gravimetrische Analyse, wie gerade beschrieben, entworfen wird, wird einen Schmelztiegel von Gooch nach seinem Erfinder, Frank Austen Gooch genannt.

Für völlig genaue Ergebnisse wird der Schmelztiegel mit der sauberen Zange behandelt, weil Fingerabdrücke wägbare Masse zum Schmelztiegel hinzufügen können. Porzellan-Schmelztiegel sind hygroskopisch, d. h. sie absorbieren ein wenig wägbare Feuchtigkeit von der Luft. Deshalb werden der Porzellan-Schmelztiegel und Deckel auch vorangezündet (zur hohen Temperatur vorwärmend), zur unveränderlichen Masse vor dem Vorwiegen. Das bestimmt die Masse des völlig trockenen Schmelztiegels und Deckels. Mindestens zwei Zündungen, coolings, und Wiegen, das genau auf dieselbe Masse hinausläuft, sind erforderlich, um unveränderliche (völlig trockene) Masse des Schmelztiegels und Deckels und ähnlich wieder für den Schmelztiegel, Deckel und Beispielrückstand innen zu bestätigen. Da die Masse jedes Schmelztiegels und Deckels verschieden ist, muss die Vorzündung/Vorwiegen für jeden neuen verwendeten Schmelztiegel/Deckel getan werden. Der Trockenapparat enthält Sikkativ, um Feuchtigkeit von der Luft innen zu absorbieren, so wird die Luft innen völlig trocken sein.

Verwenden Sie im Asche-Inhalt-Entschluss

Asche ist völlig unburnable anorganische Salze in einer Probe. Ein Schmelztiegel kann ähnlich verwendet werden, um den Prozentsatz der Asche zu bestimmen, die in sonst burnable Probe des Materials wie Kohle, Holz oder Öl enthalten ist. Ein Schmelztiegel und sein Deckel werden an der unveränderlichen Masse, wie beschrieben, oben vorgewogen. Die Probe wird zum völlig trockenen Schmelztiegel und Deckel hinzugefügt, und zusammen werden sie gewogen, um die Masse der Probe durch den Unterschied zu bestimmen.

Siehe auch

• Jute-Schmelztiegel

• Das Mikroziehen unten

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