铂 (Pt) 或金 (Au) 胶囊的选择在很大程度上取决于您实验的具体温度要求和挥发物含量。铂主要用于高达 1900 °C 的高温合成，因为它具有极高的熔点和惰性。相反，金是较低温度（1000–1200 °C）下氢分配实验的首选材料，因为它提供了优越的密封能力，可防止水分流失。
虽然铂在极端高温合成方面提供了无与伦比的热稳定性，但金提供了精确的水和氢研究所需的密封性。您的选择是在最高工作温度和保留挥发物的能力之间进行的直接权衡。
铂 (Pt)：高温合成的标准
极高的耐热性
当实验需要高达 1900 °C 的温度时，铂胶囊是明确的选择。
该材料的高熔点使研究人员能够在不发生胶囊失效的情况下突破矿物合成环境的界限。这使其成为模拟地幔深处条件（其中极端高温是恒定的变量）的理想选择。
化学惰性
除了耐热性，铂因其化学惰性而备受重视。
这一特性对于合成实验至关重要，可防止胶囊材料与样品发生反应。通过保持中性，铂可防止样品污染，确保合成的矿物在化学上纯净且代表实验控制。
金 (Au)：氢分配的专家
卓越的密封能力
金胶囊专门用于涉及挥发物（如氢分配）的实验。
金的主要优势在于其与其他材料相比提供卓越密封的能力。这种“紧密性”可有效防止样品中的水分流失，这是含流体实验中最常见的误差来源。
在热液条件下的稳定性
金在其 1000 至 1200 °C 的工作温度范围内保持优异的化学稳定性。
这种稳定性对于确保矿物相之间精确的水分配平衡至关重要。由于胶囊可防止水分泄漏，研究人员可以确信观察到的氢分布是平衡过程的结果，而不是实验伪影。
理解操作上的权衡
温度限制与挥发物保留
需要考虑的最关键限制是金的熔点。
虽然金在密封水方面效果更好，但不能用于超过 1200 °C 的实验。如果您的实验既需要高保水性又需要高于此阈值的温度，那么就必须牺牲金的优越密封性来换取铂的热稳定性。
样品污染风险
虽然铂是惰性的，但它不像金那样针对挥发物的气密密封进行了优化。
如果水分逸出，使用铂进行敏感的氢分配可能会引入错误。反之，使用金则消除了泄漏，但限制了研究的热范围。
为您的目标做出正确选择
为确保实验成功，请将胶囊材料与您的主要实验参数相匹配：
- 如果您的主要重点是高温合成（>1200 °C）：选择铂 (Pt)，以利用其高熔点并防止极端高温下的样品污染。
- 如果您的主要重点是氢分配或保水性：选择金 (Au)（假设 T < 1200 °C），以利用其卓越的密封性能并防止水分流失。
选择能够保护您最脆弱的实验变量的材料，无论是胶囊的物理完整性还是其挥发性内容的保持。
总结表：
| 特征 | 铂 (Pt) 胶囊 | 金 (Au) 胶囊 |
|---|---|---|
| 最高工作温度 | 高达 1900 °C | 1000–1200 °C |
| 主要优势 | 极高的热稳定性 | 卓越的气密密封 |
| 主要应用 | 高温矿物合成 | 氢分配与水研究 |
| 化学性质 | 高惰性与中性 | 在热液条件下具有高稳定性 |
| 挥发物保留 | 中等（有水分流失风险） | 优异（防止水分泄漏） |
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参考文献
- Takayuki Ishii, Eiji Ohtani. Hydrogen partitioning between stishovite and hydrous phase δ: implications for water cycle and distribution in the lower mantle. DOI: 10.1186/s40645-024-00615-0
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
