Uso y mantenimiento de los distintos crisoles

Los crisoles son herramientas indispensables en laboratorios y aplicaciones industriales, ya que desempeñan un papel vital en el calentamiento a alta temperatura, la fusión y las reacciones químicas. La elección del crisol adecuado depende de varios factores, como la resistencia a la temperatura, la compatibilidad química y la durabilidad. En este artículo se describen varios tipos de crisoles, sus características y las mejores prácticas de manipulación y mantenimiento.

Crisoles metálicos

1. Crisol de platino

El platino es un metal valioso con un punto de fusión de aproximadamente 1770°C. Es blando y requiere una manipulación cuidadosa para evitar su deformación. Los siguientes puntos son esenciales cuando se utilizan crisoles de platino:

• Evite el contacto directo con las manos para evitar deformaciones.
• No utilice una varilla de vidrio para raspar las paredes interiores para evitar daños.
• Evite enfriar rápidamente un crisol al rojo vivo sumergiéndolo en agua fría.
• El calentamiento debe realizarse en un horno eléctrico o en una placa de cerámica revestida de amianto, o en la llama oxidante de un quemador de gas.
• No exponga el crisol al hierro, a llamas reductoras ni a ciertos compuestos reactivos como Pb, Bi, Sb, Sn, Ag, compuestos de Hg, sulfuros, fosfatos y compuestos de arsénico, ya que forman aleaciones con el platino.
• Evite la exposición a halógenos, agua regia, ácido clorhídrico y algunas mezclas oxidantes debido a su naturaleza corrosiva.
• Los óxidos alcalinos, los hidróxidos, los nitratos, los nitritos, los cianuros y el óxido de bario pueden erosionar el crisol a altas temperaturas, mientras que el carbonato de sodio y de potasio son seguros.
• Mantenga limpias y brillantes las superficies interior y exterior hirviéndolas con una solución de HCl 1:1. Si es necesario, utilice fusión de K2S2O7, Na2CO3 o bórax para la limpieza.
• Utilice siempre pinzas de platino para manipular los crisoles calientes.
• Si se deforma, el crisol puede remodelarse rodando sobre una superficie de madera mientras se presiona con una cuchara de cuerno.

Más información: Crisol de metales preciosos: Tipos y aplicaciones

2. Crisol de níquel

El níquel tiene un punto de fusión de 1455°C y es resistente a los ambientes alcalinos y corrosivos. Es adecuado para fundir aleaciones de hierro, escorias, arcillas y materiales refractarios.

• La temperatura no debe superar los 700°C para evitar la oxidación.
• No es adecuado para la ignición de precipitados.
• Funciona bien con NaOH, Na2O2, Na2CO3, NaHCO3 y disolventes básicos que contengan KNO3, pero no con KHSO4, NaHSO4, K2S2O7, Na2S2O7 o fundentes que contengan azufre.
• Las sales fundidas de Al, Zn, Pb, Sn y Hg pueden fragilizar el crisol. También debe evitarse el bórax.
• Los crisoles nuevos deben precalentarse en un horno de mufla hasta que adquieran un color azul violáceo y, a continuación, hervirse en HCl 1:20 antes de enjuagarlos con agua.

3. Crisol de hierro

El hierro tiene un punto de fusión de 1300°C y se utiliza habitualmente para aplicaciones rentables.

• Debe pasivarse antes de su uso limpiándolo con HCl diluido, lijándolo, lavándolo con agua caliente y sumergiéndolo después en una mezcla de H2SO4 al 5% y HNO3 al 1%.
• Las normas de utilización son similares a las de los crisoles de níquel.
• Se puede limpiar con HCl diluido frío.

4. Crisol de plata

La plata funde a 960°C, con un límite de calentamiento recomendado de 700°C.

• Los crisoles nuevos deben precalentarse a 300-400°C y luego lavarse con HCl diluido caliente.
• Adecuado para fundentes a base de NaOH, pero no para Na2CO3.
• No debe utilizarse para precipitar azufre o quemar compuestos de azufre.
• Evitar el enfriamiento rápido para evitar grietas.

Crisoles cerámicos

5. Crisol de porcelana

Los crisoles cerámicos pueden soportar temperaturas de hasta 1200°C.

• Adecuados para fundir sustancias ácidas como K2S2O7.
• Evitar fundentes alcalinos como NaOH, Na2O2 y Na2CO3 para prevenir la corrosión.
• No debe exponerse al ácido fluorhídrico.
• Limpiar con HCl diluido hirviendo.

Más información: Una visión general de los distintos crisoles cerámicos

6. Crisol de cuarzo

Los crisoles de cuarzo son estables hasta 1700°C pero se vuelven opacos por encima de 1100°C. La temperatura de fusión recomendada es inferior a 800°C.

• No deben entrar en contacto con HF ni con sustancias alcalinas de alta temperatura.
• Adecuado para su uso con fundentes K2S2O7, KHSO4 y Na2S2O7.
• El cuarzo es quebradizo, por lo que requiere una manipulación cuidadosa.
• Puede limpiarse con ácidos inorgánicos diluidos estándar, excepto HF.

7. Crisol de corindón

Fabricados con alúmina fundida porosa, los crisoles de corindón son robustos y resistentes al calor.

• Adecuados para fundentes débilmente alcalinos como Na2CO3 anhidro.
• No se recomienda su uso con fundentes fuertemente alcalinos o ácidos como Na2O2, NaOH y K2S2O7.

Otros crisoles

8. Crisol de PTFE (politetrafluoroetileno)

Los crisoles de PTFE tienen una resistencia térmica de hasta 400°C, pero suelen utilizarse por debajo de 200°C, con un límite máximo de seguridad de 280°C.

• Resistente a ácidos y bases, incluido el HF.
• Ideal para procesos de disolución basados en HF, como las mezclas HF-HClO4.
• No debe utilizarse con soluciones humeantes de HF-H2SO4.
• Su principal ventaja es evitar la contaminación metálica de las muestras.
• Presenta una superficie lisa y resistente al desgaste y una elevada resistencia mecánica.

Conclusión

La elección del crisol adecuado depende de la naturaleza química de los materiales, de las condiciones de calentamiento requeridas y de las reacciones potenciales. Un uso y mantenimiento adecuados garantizan la longevidad y fiabilidad de los crisoles. Siguiendo las directrices específicas para cada tipo de crisol, los usuarios pueden maximizar su eficiencia y seguridad en el laboratorio y en entornos industriales.

Tabla resumen: Mantenimiento y manejo de los distintos crisoles

Esta tabla resume las propiedades clave, los materiales compatibles y las pautas de manipulación de los distintos crisoles.

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