馬弗爐作為高溫加熱設(shè)備,，其使用需嚴(yán)格遵循樣品兼容性原則，避免因材料特性與設(shè)備條件不匹配引發(fā)爆炸,、腐蝕或污染,。以下從化學(xué)穩(wěn)定性、物理特性,、安全風(fēng)險(xiǎn)三個(gè)維度,，系統(tǒng)梳理禁止加熱的樣品類型及原因：

一、化學(xué)性質(zhì)禁忌：易燃/易爆/強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)

易燃易爆物質(zhì)

金屬單質(zhì)：鈉（Na）,、鉀（K）,、鋰（Li）等堿金屬遇空氣自燃，加熱可能引發(fā)爆炸,。

有機(jī)溶劑：乙醇,、丙酮等揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）蒸汽與空氣混合后，遇高溫可能爆炸,。

含能材料：硝化棉類物質(zhì)嚴(yán)禁加熱,。

強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)

含氟化合物：氟化氫（HF）、氟化鈉（NaF）等與爐膛材料（SiO?）反應(yīng),，導(dǎo)致爐膛腐蝕穿孔,。

強(qiáng)酸/強(qiáng)堿：濃硫酸（H?SO?）、氫氧化鈉（NaOH）高溫下腐蝕爐膛或加熱元件,。

鹵素氣體：氯氣（Cl?）,、溴（Br?）蒸汽腐蝕金屬部件，縮短設(shè)備壽命,。

二,、物理特性禁忌：低熔點(diǎn)/揮發(fā)性/高膨脹系數(shù)物質(zhì)

低熔點(diǎn)材料

金屬：鉛（Pb，熔點(diǎn)327℃）,、錫（Sn,，熔點(diǎn)232℃）等在馬弗爐高溫下熔化，污染爐膛,。

塑料/橡膠：聚乙烯（PE,，熔點(diǎn)130℃）、聚丙烯（PP,，熔點(diǎn)165℃）高溫分解,，釋放有毒氣體。

高揮發(fā)性物質(zhì)

汞（Hg）及其化合物：汞在357℃沸騰,，蒸汽有毒且腐蝕設(shè)備,。

碘（I?）,、硫（S）：升華后沉積在爐膛內(nèi)壁，難以清理,。

高膨脹系數(shù)材料

玻璃：普通玻璃（如硼硅酸鹽玻璃）在500℃以上可能炸裂,，需使用石英玻璃（耐溫1200℃）。

陶瓷：部分陶瓷（如氧化鋁陶瓷）因熱應(yīng)力開裂,，需預(yù)先測(cè)試熱震穩(wěn)定性,。

三、安全風(fēng)險(xiǎn)禁忌：劇毒/放射性/生物危害物質(zhì)

劇毒物質(zhì)

放射性物質(zhì)

含鈾/釷化合物：加熱可能導(dǎo)致放射性塵埃擴(kuò)散,，需在手套箱或熱室中操作,。

生物危害物質(zhì)

致病微生物：細(xì)菌、病毒樣本需在生物安全柜內(nèi)滅菌,，禁止直接放入馬弗爐（可能釋放氣溶膠）,。

傳染性組織：動(dòng)物尸體、病理樣本需專用焚燒爐處理,。

四,、典型禁用樣品清單與替代方案

禁用樣品禁用原因替代處理方案

金屬鈉（Na）遇空氣自燃，可能爆炸在惰性氣氛（Ar）手套箱中加熱

濃硫酸（H?SO?）腐蝕爐膛,，釋放SO?有毒氣體使用鉑金坩堝,，在通風(fēng)櫥中加熱

聚乙烯（PE）熔化污染爐膛，釋放致癌物改用陶瓷坩堝灰化,，溫度≤600℃

汞（Hg）蒸汽劇毒,，腐蝕設(shè)備在密封管式爐中加熱，尾氣用活性炭吸附

分解產(chǎn)生HCN劇毒氣體改用濕法氧化（如次氯酸鈉溶液處理）

五,、特殊場(chǎng)景下的注意事項(xiàng)

復(fù)合材料

碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）：高溫下碳纖維氧化,，樹脂分解，需在真空或惰性氣氛中處理,。

金屬基復(fù)合材料（MMC）：如鋁基碳化硅（Al/SiC）在高溫下可能發(fā)生界面反應(yīng),，需控制溫度≤500℃。

含水樣品

潮濕土壤/礦石：直接加熱可能導(dǎo)致爆沸,，需先在105℃烘干再升溫,。

生物樣本：含水組織需在液氮中速凍后，再轉(zhuǎn)移至冷凍干燥機(jī)處理,。

六,、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與設(shè)備適配建議

預(yù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試

對(duì)新型樣品進(jìn)行TG-DSC（熱重-差示掃描量熱）分析，確定熱分解溫度和放熱行為,。

示例：某未知化合物TG曲線顯示300℃開始失重,，需將馬弗爐溫度上限設(shè)為250℃。

設(shè)備升級(jí)需求

氣氛控制：加熱活潑金屬需配備真空泵或氣體凈化系統(tǒng)（純度≥99.999%）。

防爆設(shè)計(jì)：處理易燃樣品需選擇防爆型馬弗爐（符合ATEX/IECEx標(biāo)準(zhǔn)）,。

總結(jié)

馬弗爐的樣品選擇需以“化學(xué)惰性,、物理穩(wěn)定性、安全性”為核心原則,，嚴(yán)格規(guī)避易燃易爆、強(qiáng)腐蝕,、劇毒及生物危害物質(zhì),。對(duì)于特殊樣品（如復(fù)合材料、含水物質(zhì)）,，需通過預(yù)實(shí)驗(yàn)或設(shè)備升級(jí)確保安全,。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立樣品白名單制度，并定期更新禁用清單,，避免因操作失誤引發(fā)事故,。