マッフル炉は、高温加熱、灰化、焼成に特化した装置です。温度制御範囲は一般的に200~1200℃/1600℃です。空気から隔離された状態、または空気雰囲気下で加熱されます。その主な目的は高温固相処理であり、いくつかの主要な用途があります。
I. 試料灰分測定(最も一般的な用途)
食品、穀物、油脂、農産物の灰分測定:550℃で恒量になるまで焼成し、総灰分、水溶性/水不溶性灰分を測定し、不純物およびミネラル含有量を評価します。
石炭、鉱石、バイオマスの灰分および揮発性物質の試験。
国家標準石炭品質分析、815℃での高温焼成による灰分収率の測定。
土壌、汚泥、固形廃棄物の焼成残渣。
有機物の除去と無機残留物含有量の計算
プラスチック、ゴム、ポリマーの灰分。
高温焼却により有機物が除去され、残存する充填材(炭酸カルシウム、ガラス繊維、金属酸化物)の重量を測定します。
II.元素前処理:重金属および無機元素の検出に先立ち、試料の前処理として乾式分解法を用います。
植物、薬草、食品:500℃で灰化後、酸で残渣を溶解し、その後、鉛、カドミウム、銅、鉄などの原子吸光分析/ICP分析を行います。
鉱石および冶金原料:高温分解により有機物および硫化物を除去し、その後の試料分析を容易にします。
III.熱重量分析および強熱減量試験:化学原料、触媒、粉末材料:高温勾配を設定し、重量減少、結晶水、炭酸塩分解(炭酸カルシウムは高温で酸化カルシウムに分解する)を測定します。
IV. セラミックス、粉末、無機材料の焼結/固結
セラミックス成形体および粉末の高温焼結;
触媒焼成:アルミナ、モレキュラーシーブ、金属酸化物触媒の調製とそれに続く高温活性化;
ナノ粉末およびセラミック前駆体の焼成による有機配位子の除去と硝酸塩の分解、純粋な酸化物粉末の作製;
耐火材料および釉薬の高温性能試験。
V. 冶金および鉱物処理
鉱石焙焼:硫化鉱石の酸化焙焼、炭酸塩鉱石の分解;
金属灰吹き出しおよび分析:金および銀の火炎分析、貴金属の高温溶解および分離;
金属試料の焼鈍および焼き戻し(小規模実験室熱処理)。
VI. その他の高温実験室応用
ガラス溶解および試料溶解:XRF分析用ケイ酸塩試料の溶解;
るつぼ・容器からの残留有機物の除去:コランダムるつぼおよび磁器るつぼの高温焼成洗浄;
教育実験:熱分解反応(炭酸水素ナトリウムおよび炭酸カルシウムの分解)、高温酸化還元反応の実演;
活性炭および吸着剤の高温再生(吸着有機物除去のための空気雰囲気焼成)。VII.一般的な運転温度の目安
一般灰化:500~550℃
石炭品質分析:815℃
セラミック焼結、触媒焼成:800~1200℃
高温セラミックス/特殊粉末:1400~1700℃