坩埚为什么要从下面烧，直接把火焰往里面怼不是一样的结果吗？

这个问题问得很有意思，也抓到了关键。为什么坩埚要“从下面烧”，而不是直接把火焰往里面“怼”？这背后其实涉及到热传递的效率、材料的承受能力以及工艺的稳定性等多个方面。咱们一点一点掰开了说。

首先，得明确一点，我们说“从下面烧”或者“火焰往里面怼”，这两种方式在概念上有点模糊，其实最常见的加热方式是让坩埚整体置于火焰之上，或者被加热的介质（比如沙浴、油浴）置于火焰之上，而坩埚浸在其中，从而受热。但你提出的“直接把火焰往里面怼”，我们可以理解为直接用火焰喷射到坩埚的内壁。

为什么“从下面烧”更常见，效果更好？

1. 热辐射和对流的主导作用：
底部加热： 当火焰在坩埚下方燃烧时，火焰会首先加热坩埚的底部。热量通过以下几种方式传递到坩埚：
热辐射： 火焰本身会发出大量的红外辐射，这部分能量可以直接穿透一些物质（比如气体，但对固体坩埚的辐射也很大），加热坩埚的表面。
热对流： 燃烧产生的热空气和烟气会向上流动，包围并加热坩埚的外部。即使我们说“从下面烧”，火焰也并非只集中在一点，而是会有一个范围，让热气流包裹住坩埚。
热传导： 经过火焰加热的支撑物（比如三脚架、坩埚支撑圈）会将热量传导给坩埚的底部。
为什么这样效率高？ 想象一下，火焰就像一个巨大的加热器。当它在下方时，热气流和辐射能够更均匀地作用于坩埚的整个外表面，特别是底部。底部受热后，热量会通过坩埚自身的导热性（尽管很多耐火材料导热性不高）逐渐传递到内部。

2. “往里面怼”可能带来的问题：
局部过热与应力集中： 如果直接用一股集中的火焰“怼”到坩埚内部的某个点，这个点会承受极高的温度，而坩埚的其他部分温度相对较低。这种巨大的温差会在材料内部产生严重的热应力。材料在受热时会膨胀，但如果只有局部在急剧膨胀，其他地方却没怎么膨胀，就会产生拉伸或压缩的力。
想象一下： 你拿一根金属棒，一头烧得通红，另一头还是凉的。那根金属棒会发生弯曲，甚至断裂，这就是热应力在作祟。坩埚材料虽然耐高温，但同样也承受不了这种剧烈的局部温差。
结果： 频繁的局部过热和急剧升温，很容易导致坩埚开裂、破碎，大大缩短其使用寿命，甚至在加热过程中直接报废。
加热不均匀，影响工艺： 很多需要在坩埚中进行的化学反应或熔炼过程，对温度的均匀性有很高的要求。如果内部加热不均匀，反应可能在某些区域进行得很快，在另一些区域几乎不进行，影响最终产品的质量或提纯效果。
燃料的浪费与效率低下： 把火焰“怼”进坩埚内部，意味着火焰的大部分能量可能还没有充分传递到坩埚的内壁和内容物，就已经被引向了出口（比如坩埚的开口），或者在坩埚内部只是单点接触，热量散失得非常快。热量传递链条被破坏了，效率自然不高。
操作上的困难： 实际操作中，你需要一个稳定的火焰源，并精确地控制它对着坩埚内部。这比把坩埚放在一个固定的火源上方要困难得多。而且，如果坩埚里装有液体或粉末，直接对着里面喷火，很容易把内容物吹散、溅出，造成危险和损失。

3. 热量传递的逻辑：
从外到内是自然路径： 热量从高温区域向低温区域传递，这是物理学的基本规律。火焰是热源，它在外部提供热量。坩埚作为容器，其外部表面首先接触到火焰产生的热量（辐射、对流），然后通过其自身的材料属性（导热性、比热容）将热量从外壁传递到内壁，再传递给内容物。这是一个相对有序、可控的过程。
内部加热的挑战： 如果直接从内部加热，你就需要一个能在坩埚内部产生足够且均匀热量的装置，并且这个装置本身还要能耐受坩埚内部的高温和化学环境。这在很多传统加热方式下是很难实现的，或者说成本极高、效率低下。

4. 特殊情况的例外：
确实有些特殊的加热炉或装置，可能设计有从内部加热的元素（比如某些电炉的加热丝），但那通常是设计好的整体结构，而不是简单地把火焰“怼”进去。而且即使是内部加热，也会尽量考虑均匀性。
某些气氛保护的熔炼，可能需要特殊的火源或加热方式，但那都是针对特定工艺的优化。

总结一下：

“从下面烧”这种方式，利用火焰的辐射和对流，让热量通过坩埚的外部表面逐渐、相对均匀地传递到内部。这种方式能够最大程度地利用热能，同时避免因局部过热而产生的应力集中，保证了坩埚的完整性和加热的稳定性，从而更好地完成提纯、熔炼等过程。

而直接把火焰往里面“怼”，虽然看起来好像能把热量直接送到目标（内容物），但实际上，它造成的局部过热、热应力、加热不均以及操作上的困难，使得这种方式在大多数情况下是不适用、不高效，甚至会损坏设备和影响工艺的。

所以，看似简单的“为什么”，背后是热力学、材料学和工艺工程的综合考量。这就像做菜，你不会把火苗直接塞进菜盆里烧，而是把锅放在火上，让锅自己把菜加热一样，道理是相通的。

要看做什么实验。火焰里有很多气态物质（有一个很经典的实验是点已经熄灭蜡烛的白烟，蜡烛会复燃），除此之外还有不完全燃烧的形成碳黑等，如果是提纯之类的实验会增加引入杂质的风险。

但如果不用酒精灯之类的热源，而且没有引入杂质的顾虑，直接怼当然可以，比如金店熔黄金基本就是喷灯从上面直接怼，当然也有正经上电炉的，但真要跑去和用喷灯直接怼的店家说“化学书要求坩埚要从下面加热”，人家肯定觉得你不对劲。

原文：Melting a Silver Ingot（锭） in crucible（坩埚） with blowtorch（喷灯）

现在很多会用这种长得像蒸发皿的“熔金碗”来做，其实一样，都是“烧”了。

如今加热的方法很多，甚至有用微波炉加热坩埚的。记得本科的一个实验用的就是玻璃坩埚+微波炉，结果当时火候没控制好坩埚都变形了。

基础教学讲的是最常见的方法，肯定是酒精喷灯或者电炉在下面加热了。