Um forno de grafite funciona através do aquecimento de uma solução de amostra num tubo de grafite revestido a grafite ou carbono pirolítico para vaporizar e atomizar a substância a analisar. O forno de tubo de grafite, que consiste em tubos de grafite com boa condutividade térmica e resistência a altas temperaturas, é utilizado para levar a amostra ou a peça de trabalho a altas temperaturas. As vantagens do forno tubular de grafite incluem uma velocidade de aquecimento rápida, uma boa uniformidade de temperatura e uma operação fácil.
No forno de grafite, a solução de amostra é injectada no tubo de grafite e, em seguida, o tubo é aquecido. À medida que a temperatura aumenta, a solução de amostra vaporiza-se e os átomos do analito são atomizados. Estes átomos podem absorver luz ultravioleta ou visível de um comprimento de onda específico que é caraterístico do elemento que está a ser analisado. Esta absorção faz com que os átomos façam transições para níveis de energia eletrónica mais elevados. Medindo a quantidade de luz absorvida, é possível determinar a concentração da substância a analisar na amostra.
Os fornos de grafite são capazes de funcionar a altas temperaturas, até 3000°C em gás inerte ou 2200°C em vácuo. A grafite é escolhida como material para o forno devido às suas propriedades térmicas e resistência química. Os elementos de aquecimento de grafite utilizados no forno são feitos de um composto de carbono de elevada pureza, proporcionando uma excelente uniformidade de temperatura, longevidade, resistência mecânica e repetibilidade.
O forno de grafite de vácuo é utilizado para o tratamento a alta temperatura de materiais num ambiente de vácuo ou de atmosfera protetora. É concebido com medição de temperatura avançada, controlo de temperatura e inteligência. A bolacha de grafite utilizada no forno cria condições ideais de corpo negro no interior da câmara de aquecimento, permitindo uma elevada uniformidade de temperatura.
O forno de grafite de alta temperatura (HTG) é um sistema de forno de vácuo económico para processos que requerem temperaturas elevadas até e acima de 2500°C. As zonas quentes destes fornos são feitas inteiramente de grafite de elevada pureza, permitindo um rápido aquecimento e arrefecimento. Na maioria das aplicações, a zona quente tem uma longa vida útil, mas para materiais agressivos, a substituição da zona quente pode ser efectuada facilmente no terreno.
Em alguns casos, a amostra pode ser submetida a purificação e grafitização num forno. A purificação é efectuada a uma temperatura máxima de 1100°C, e depois a amostra é transferida para um forno de grafite para grafitização final a temperaturas até 3000°C. Este processo assegura a remoção de impurezas e átomos que não sejam de carbono da amostra.
Em geral, os fornos de grafite proporcionam capacidades de alta temperatura, aquecimento eficiente e uniformidade de temperatura. São utilizados em várias aplicações, tais como espetroscopia de absorção atómica analítica (GFAAS), tratamento de grafitização, crescimento de grafeno, preparação de nanotubos de carbono e tratamento de materiais a alta temperatura em ambientes de vácuo ou de atmosfera protetora. A escolha do tipo específico de forno de grafitização depende dos requisitos do processo e das necessidades de temperatura.
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