前言

提起坩埚你会想到什么？

可别说是干锅土豆、干锅排骨等等美食，此坩埚可非彼干锅。

 

在上学时，免不了接触一门课程——化学课，总是非常期待可以在实验室做实验，看着各种颜色的试剂发生反应，但是却从来没有注意到这么一个不起眼的器材。

那就是，坩埚。

 

在工业上，冶炼金属的工作中坩埚是最不可或缺的器材，常常能看见几千度的铁水在这个容器里装满，翻来倒去，但是坩埚却没有丝毫损伤。

 

这坩埚到底什么来头？如此高温的铁水都不将其破坏。

01、坩埚的起源

别看坩埚这么小小一个，做起来还真是有些门道在里面。

先来说坩埚是由什么原料组成的。

 

一般来说，坩埚是由石灰、碳素，还有必不可少的耐火材料组成，这些材料在制作的时候也要经过高温的烧制，才能做出能承受如此高温的溶液。

 

要是追溯坩埚的起源，那可就要从古代开始说起了。

根据中国考察团队发现，在我国最早的坩埚碎片是夏代的，而完整的坩埚是在河南郑州、安阳发现的商代坩埚。

 

总的来说，可以分成四种形式，分别是灰陶大口尊、红陶大口缸、草拌泥盘筑、形似顶盔的红色陶器，最后一种因为形态特异，所以还有一个别名“将军盔”。

 

这些古时的坩埚一般是由石英砂制作的，也就是我们常说的“陶土”的主要成分。

 

它的熔点高达1700摄氏度，可以熔炼许多金属材料，坩埚的发明大大地提高了青铜铸造业的发展，可以说，青铜的兴盛，坩埚功不可没。

 

除了古时的坩埚之外，其实有一种地形也被称作“坩埚”。

这种地形的形成那可就更早了，它出现在遥远的白垩纪恐龙时代。由地下几万米地核运动，喷发出大量的岩浆，地面大幅度的坍塌，剩下火山灰和浮石堆积，地上凝固。

 

就在这漫长的岁月中，不断有火山迸发，不停的侵蚀，最终造成了火山性陷落结构——锅状盆地，因为中间的岩浆极其像被高温炙烤过的坩埚，所以这种地形也被称作坩埚。

 

02、坩埚的发展历史

锅，能承载万物，可是为什么不叫大锅，土锅，偏偏要叫做坩埚？

其实，这个名字并不是顺手捏造，而是确实有它的相关记载。

 

在明朝的《天工开物·五金》中，曾记载了坩埚一词，“高炉火中，坩埚足炼”。

 

在古时，铜是最早发现的金属，因为要冶炼出矿石中的铜所以不得不用容器，但是普通是石器一旦经过高温就会炸开口子。

 

那这怎么办呢？

聪明的古人想到了一个简单粗暴的办法，在土地上挖个坑，在这坑里炼铜。

 

果然，在土地上炼铜不会有任何损失，但是在地上不能移动还是有些不方便的。

 

于是心生一计，把这坑拿起来不就好了吗？

 

最开始用一些泥土做一些中空的土球，风干之后将材料放到里面在火中烧制，知道化成铁水。这便是最早的坩埚。

 

其实你发现了吗？中国的象形文字可不是说着玩的，在看到“坩埚”一词的偏旁就应该想到它是由“土”材料制作出来的。

 

随着技术的发展，坩埚的形态也在变化和进步，最终各种形态种类的坩埚都随之而来。

03、百变坩埚还能用土豆制作

根据加热材料的不同，研制了各种各样坩埚，铸铁坩埚、刚玉坩埚、石墨坩埚等，归根到底还是分为三大类:石墨坩埚、粘土坩埚和金属坩埚。

 

这三大类中最好奇的就是石墨坩埚了，为什么一向最软的石墨变成坩埚中的老大哥了？

 

石墨坩埚，最耐高温一类坩埚，它的主要原料就是高纯度的天然石墨或者人造石墨。在制作的过程中，要尽量保持原料的纯度，一个不小心就会使坩埚变废。

 

第一步就是要将石墨原料和粘合剂进行混合，通过挤压的方式制作成石墨胚料，随后将石墨胚料放在干燥室中烘干，保证除去水分之后在高温炉中烧制。

 

等到烧制好之后，先别急着用，最后关键一步，在表面涂上防渗材料。这样一个石墨坩埚就大功告成了。

 

那为何是石墨用途最广泛呢？这是因为石墨这一特殊的化学材料特别的稳定，在熔炼的过程中，石墨不会和金属溶液发生反应，就凭借着这一点，石墨坩埚秒杀了大多数材料的坩埚。

 

还有一点就是，石墨这一特殊的化学结构，表面十分的光滑，不管是内壁还是外壁都是如此，所以在冶炼完之后，不会留下任何金属残渣，这样也大大减少了浪费，降低了成本。

那么可能就会有人问，那石墨坩埚这么强悍为什么还要制作其他种类的坩埚呢？那到就不能一招鲜吃遍天么？

还真不行，世间万物都有相生相克，即便是石墨也不会例外。

石墨因为主要是由碳原子构成的，所以在高温下极其容易和氧气发生氧化反应。

 

这种反应会导致结构中气孔增多，到达一定程度时，石墨坩埚就会破裂，所以就需要一层抗氧化涂层在外表涂上，不仅能防止发生化学反应还能延长使用时间。

 

虽然发展了这么多的坩埚，但还是阻拦不了人们想要整活的心。

那就是制作土豆坩埚。步骤很简单，只需要在土豆上挖开一个洞。

接下来只需要在里面撒上一些硼砂和需要冶炼的碎金块，拿起高温火焰

 

枪对着土豆洞加热，虽然里面被烧成了碳，但是丝毫不影响金块的熔化。

 

一段时间之后，就能看到一粒粒的小金块变成了一滩金水，把这耀眼的金水倒进凉水中，就变成了一块精美的黄金。

 

其实原理很简单，经过火焰枪烤射的土豆在外表形成了一层保护层，也就相当于石墨坩埚外层的保护层，不让里面的土豆遭到破坏，但如果用明火的话就成烤土豆了。

 

很显然，这种土豆坩埚是一次性的，但是确实能拿来用一下。

综上所述，坩埚材料大到金属小到土豆都可以做成，只要有稳定的化学性质和耐高温特性，什么都可以成为坩埚。

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