微波消解儀可對各種地表水、生活污水、工業(yè)廢水中化學需氧量CODcr、總磷TP、總氮TN進行快速高效消解測定。微波消解儀廣泛用于各級環(huán)保部門,水資源管理部門及公共衛(wèi)生部門對水質(zhì)的鑒定與管理。
微波消解儀消解原理:
1、體加熱。
電爐加熱時,是通過熱輻射、對流與熱傳導傳送能量,熱是由外向內(nèi)通過器壁傳給試樣,通過熱傳導的方式加熱試祥。微波加熱是一種直接的體加熱的方式,微波可以穿入試液的內(nèi)部,在試樣的不同深度,微波所到之處同時產(chǎn)生熱效應,這不僅使加熱更快速,而且更均勻。大大縮短了加熱的時間,比傳統(tǒng)的加熱方式既快速又效率高。
傳統(tǒng)的加熱方式中熱能的利用部分低,許多熱量都發(fā)散給周圍環(huán)境中,而微波加熱直接作用到物質(zhì)內(nèi)部,因而提高了能量利用率。
2、過熱現(xiàn)象。
微波加熱還會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。電爐加熱時,熱是由外向內(nèi)通過器壁傳導給試樣,在器壁表面上很容易形成氣泡,因此就不容易出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,溫度保持在沸點上,因為氣化要吸收大量的熱。而在微波場中,其“供熱”方式完全不同,能量在體系內(nèi)部直接轉(zhuǎn)化。由于體系內(nèi)部缺少形成氣“泡”的“核心”,因而,對一些低沸點的試劑,在密閉容器中,就很容易出現(xiàn)過熱,可見,密閉溶樣罐中的試劑能提供更高的溫度,有利于試樣的消化。
3、攪拌。
由于試劑與試樣的極性分子都在2450MHz電磁場中快速的隨變化的電磁場變換取向,分子間互相碰撞摩擦,相當于試劑與試樣的表面都在不斷更新,試樣表面不斷接觸新的試劑,促使試劑與試樣的化學反應加速進行。交變的電磁場相當于高速攪拌器,每秒鐘攪拌2.45×109次,提高了化學反應的速率,使得消化速度加快。
由此綜合,微波加熱快、均勻、過熱、不斷產(chǎn)生新的接觸表面。有時還能降低反應活化能,改變反應動力學狀況,使得微波消解能力增強,能消解許多傳統(tǒng)方法難以消解的樣品。
微波是一種電磁波,是頻率在300MHz—300GHz的電磁波,即波長在100cm至1mm范圍內(nèi)的電磁波,也就是說波長在遠紅外線與無線電波之間。
微波波段中,波長在1-25cm的波段專門用于霄達,其余部分用于電訊傳輸。
為了防止民用微波功率對無線電通訊、廣播、電視和雷達等造成干擾,國際上規(guī)定工業(yè)、科學研究、醫(yī)學及家用等民用微波的頻率為2450土5OMHz。
因此,微波消解儀器所使用的頻率基本上都是245OMHz,家用微波爐也如此。
微波消解儀屬于“微波樣品處理系統(tǒng)”,是國家科技部“十五”科技攻關(guān)項目。產(chǎn)品在汲取國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用變頻技術(shù)、工業(yè)級大爐腔設(shè)計,特別是在防爆安全技術(shù)方面有所創(chuàng)新。
微波增強化學技術(shù)消解速度快,比一般電熱板方法快10-100倍;采用變頻微波加熱系統(tǒng),加熱更均勻,同時采用高壓密封罐,樣品消解更徹底,大大減少了易揮發(fā)元素的損失。
可廣泛應用地質(zhì)、冶金、醫(yī)學、化工、石油、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、商檢等行業(yè)。對微量和痕量元素的分析應用,近年來逐漸從無機化學向有機化學滲透。