微波消解儀是一種利用微波技術進行樣品消解的裝置,主要用於食品、醫藥、環境、農業、地質等領域的樣品前處理。 通過微波的穿透和活化反應的能力,將試劑和樣品在密閉容器中加熱,使樣品製備容器內的壓力增加,反應溫度公升高,從而大大提高反應速率,縮短樣品製備時間。
加熱方法及原理。
稱重 02 克 - 1將0克樣品置於消解槽中,加入約2英里的水,並加入適量的酸。 通常,Hno3、HCI、HF、H2O2等,罐內蓋上爐內。 當微波通過樣品時,極性分子隨微波頻率迅速改變取向,在2450MHz微波下,分子每秒改變方向245 109次,分子來回旋轉,與周圍分子碰撞並相互摩擦,分子的總能量增加,導致樣品溫度急劇上公升。 同時,供試品溶液中的帶電粒子(離子、水合離子等)在交變電磁場中的電場力作用下來回遷移,也會與相鄰分子發生碰撞,導致樣品溫度公升高。 這種加熱方式與傳統的電爐加熱方式完全不同。
1)車身加熱。電爐加熱時,能量通過熱輻射、對流和熱傳導傳遞,熱量通過儀器壁從外向內傳遞到樣品,通過熱傳導加熱試驗。 微波加熱是一種直接的散裝加熱方式,微波可以滲透到供試品內部,在樣品的不同深度,微波無處不在的同時產生熱效應,這不僅使加熱更快,而且更均勻。 加熱時間大大縮短,比傳統加熱方式更快、更高效。 例如,氧化物或硫化物在微波(2450MHzw)的作用下可以在1分鐘內加熱到幾攝氏度。 另乙個例子是 mn02 15克可以在微波爐中以650W加熱到920K,持續1min,這表明加熱速度非常快。 傳統的加熱方式(輻射、傳導和對流)熱能利用率低,大量熱量散發到周圍環境中,而微波加熱直接作用於物質內部,從而提高了能量利用率。
2)過熱。微波加熱也會導致過熱(即高於沸點溫度)。 電爐加熱時,熱量通過裝置壁由外向內傳導到試樣,在裝置壁表面容易形成氣泡,因此不易過熱,溫度保持在沸點,因為氣化必須吸收大量的熱量。 在微波領域,“加熱”的方式完全不同,能量直接在系統內部轉換。 由於系統內部缺乏形成空氣“氣泡”的“核心”,一些低沸點的試劑在密閉容器中容易過熱,可見密閉樣品罐中的試劑可以提供更高的溫度,有利於樣品的消解。
3)攪拌。因為在2450MHz電磁場中,試劑和樣品的極性分子隨著電磁場的變化而迅速改變取向,分子相互碰撞摩擦,相當於試劑表面與樣品不斷更新,樣品表面不斷接觸新試劑, 這加速了試劑和樣品之間的化學反應。交變電磁場相當於乙個高速攪拌器,攪拌245 109倍,提高化學反應速率,加速消化。 因此,微波加熱快速、均勻、過熱,並不斷產生新的接觸表面。 有時還可以降低反應的活化能,改變反應動力學,增強微波消解能力,可以消解許多傳統方法難以消解的樣品。
微波消解器的主要特點包括:
1.高效快速:微波消解儀利用微波的特點,在密閉容器中快速加熱,大大縮短了樣品消解時間,提高了工作效率。
2.均勻加熱:微波消解器均勻加熱樣品,避免因區域性過熱而導致的樣品損失或汙染。
3.易於控制:微波消解器採用先進的控制系統,可精確控制加熱溫度和時間,保證實驗結果的準確性和重現性。
4.節能環保:微波消解儀採用密閉容器,避免了試劑的揮發和洩漏,也減少了試劑用量,降低了實驗成本和環境汙染。
5.應用廣泛:微波消解儀適用於各種樣品的製備,如食品、醫藥、環境、農業、地質等領域的樣品。
總之,微波消解儀是一種高效、快速、易控制、節能環保的樣品製備裝置,廣泛應用於各個領域。