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微波消解儀的適用范圍及特點優(yōu)勢 微波消解儀如何操作

時間:2020-08-07    來源:儀多多儀器網    作者:儀多多商城     

微波消解儀的適用范圍及特點優(yōu)勢

一、微波消解儀的應用領域有哪些?

微波消解已廣泛應用于食品、紡織、塑料、地質、冶金、煤炭、生物醫(yī)藥、石油化工、環(huán)境監(jiān)測、污水處理、電池制造、化妝品等領域。

二、微波消解優(yōu)勢是什么?

微波消解作為一種高效的樣品前處理方法,能夠很好的滿足現代儀器分析對樣品前處理過程的要求,具備加熱速度快、加熱均勻、試劑用量少、低空白、節(jié)能高效等優(yōu)點。尤其在易揮發(fā)元素的分析檢測中可以很好的保持樣品完整性,具備很高的樣品回收率。

三、微波消解儀的控溫方式有哪些?各有什么特點?

市場上微波消解的控溫方式主要有紅外控溫、熱電偶控溫、鉑電阻控溫、光纖控溫等控溫方式。紅外控溫其工作方式是在一定距離下掃描和監(jiān)測溫度紅外數據,系非接觸式控溫,故其精確性較差,控溫精度不高。

熱電偶控溫通過冷熱端電勢差測試相對溫度,由于易引起天線效應干擾微波場的均勻性,故容易產生電火花導致安全事故。并且在微波場下有自熱效應即不能測定罐內實際溫度。

鉑電阻控溫利用變化影響鉑金導體內自由電子束的絕對電導率技術通過阻抗變化測試熱力學溫度,輸出信號響應,精度較高。但是同樣會有天線效應,容易產生電火花導致安全事故。

光纖控溫采用直接光纖溫度測量法,不受微波場影響,可以提供高精度測量,具備信息反饋及時、控溫精確,不存在安全隱患,是目前較好的微波消解控溫方式。

 


微波消解儀的微波消解法相比傳統(tǒng)的消解方法

  微波消解儀的微波消解法是測定微量或超微量金屬元素的樣品前處理方法,經過近四十年的發(fā)展,微波消解技術已經得到了廣泛的應用。

  微波消解儀將樣品和相應試劑放置于高溫高壓密閉樣品罐或敞口容器中,在微波的作用下,按照一定的實驗方法,使樣品和試劑發(fā)生快速、激烈的物理、化學反應,不僅縮短了樣品處理時間,而且實現了最少的酸用量,最低的背景值及完整的回收率等傳統(tǒng)樣品處理方法無法比擬的優(yōu)點。

  微波消解儀的微波消解法相比傳統(tǒng)的消解方法:

  微波加速化學反應,消解速度快,比一般電熱板方法快10-100倍。

  微波加熱的同時采用高壓密封罐,樣品消解徹底,并且大大減少了易揮發(fā)元素的損失。

  微波消解使用的試劑少,減少了樣品的空白值和背景。

  整個消解過程在密閉條件下進行,酸試劑不會污染環(huán)境,有利于保護環(huán)境和實驗人員的健康。

  節(jié)能效果顯著,比傳統(tǒng)方法節(jié)能80%左右。

  同批次處理樣品的平行性、重復性好。

標簽: 微波消解儀
微波消解儀 微波消解儀的微波消解法相比傳統(tǒng)的消解方法_微波消解儀
  微波消解儀的工作原理
 
  稱取0.2克-1.0克的試樣置于消解罐中,加入約2mI的水,加入適量的酸。通常是選用HNO3、HCI、HF、H2O2等,把罐蓋好,放入爐中。當微波通過試樣時,極性分子隨微波頻率快速變換取向,2450MHz的微波,分子每秒鐘變換方向2.45×109次,分子來回轉動,與周圍分子相互碰撞摩擦,分子的總能量增加,使試樣溫度急劇上升。同時,試液中的帶電粒子(離子、水合離子等)在交變的電磁場中,受電場力的作用而來回遷移運動,也會與臨近分子撞擊,使得試樣溫度升高。這種加熱方式與傳統(tǒng)的電爐加熱方式絕然不同。
 
  (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部,
 
  在試樣的不同深度,微波所到之處同時產生熱效應,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。如:氧化物或硫化物在微波(2450MHz 、800W)作用下, 在1min內就能被加熱到攝氏幾百度。又如Mn02 1.5 克在650W微波加熱1min可升溫到920K,可見升溫的速率非常之快。傳統(tǒng)的加熱方式(熱輻射、傳導與對流)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內部,因而提高了能量利用率。
 
  (2)過熱現象。微波加熱還會出現過熱現象(即比沸點溫度還高)。電爐加熱時,熱是由外向內通過器壁傳導給試樣,在器壁表面上很容易形成氣泡,因此就不容易出現過熱現象,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,能量在體系內部直接轉化。由于體系內部缺少形成氣"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。


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