英反应釜：特性、应用与使用注意事项

石英反应釜是一种采用高纯度熔融石英（Fused Silica）或石英玻璃（Quartz Glass）制成的耐高温、耐腐蚀反应容器，广泛应用于半导体、光伏、化工、材料科学等领域的高温高压反应。

1. 石英反应釜的主要特性

（1）优异的耐温性能

• 工作温度：-100℃ ~ 1200℃（短期可达1450℃）

• 热稳定性：可承受剧烈温度变化（如骤冷骤热），但需避免局部受热不均

（2）高化学惰性

• 耐酸（除HF、热磷酸外）

• 耐碱（弱碱性可耐受，强碱需谨慎）

• 不污染反应体系，适用于超纯化学合成

（3）光学透明性

• 紫外-可见光波段透光性好，适用于光催化、光化学反应

（4）低热膨胀系数

• 热膨胀系数极低（~5.5×10⁻⁷/℃），高温下不易变形

2. 石英反应釜的典型应用

3. 石英反应釜的使用注意事项

（1）避免机械冲击

• 石英较脆，避免碰撞或跌落

• 安装时确保反应釜固定稳固

（2）温度控制

• 升温/降温速率：建议≤5℃/min，防止热应力破裂

• 避免局部过热：如使用电炉加热，需加装均热垫（如碳化硅板）

（3）化学兼容性

• 严禁使用氢氟酸（HF）和热磷酸（会腐蚀石英）

• 强碱（如NaOH、KOH）在高温下会侵蚀石英，需谨慎使用

（4）压力限制

• 石英抗压能力较弱，一般工作压力≤3MPa（需根据厂家规格调整）

• 高压反应建议采用不锈钢外壳+石英内衬设计

4. 石英反应釜的清洗方法

由于石英耐腐蚀性强，清洗相对容易，但仍需注意：

1. 常规清洗：

   • 去离子水冲洗 → 乙醇/丙酮超声清洗 → 烘干

2. 酸洗（去除无机残留）：

   • 5% HNO₃或HCl浸泡（避免HF）→ 水洗至中性

3. 碱洗（去除有机残留）：

   • 稀NaOH溶液（<5%）短时间浸泡 → 立即彻底冲洗

4. 高温煅烧（仅适用于纯无机污染）：

   • 500~800℃马弗炉煅烧2~4小时（去除碳化物等）

5. 石英 vs. 其他反应釜材质对比

总结

石英反应釜适用于高温、高纯、腐蚀性环境下的反应，但需注意其脆性、不耐强碱和HF的特性。正确使用和清洗可大幅延长其寿命，确保实验安全性和重复性。