微波消解仪特点及工作原理
微波消解仪特点
1)分开的设计样品处理区域与电气控制区域完全分开;
2)自锁式安全防爆结构,采用滑门泄压技术(货号:zl200420032536);
3)45l工业级微波谐振腔,高输出功率1200w,均匀腔微波;
4)独立的10位h型高温高压消化罐安装简便。
5)md6t微波消解控制器控制器软件已注册国家软件著作权;
6)安全自我诊断,在启动和运行过程中实时检测系统故障,并在屏幕上弹出故障类型提示;
7)可以将标准的rs232端口导入计算机,以方便集中式数据管理;
8)md6t微波消解器控制器可内置多场,多样品溶液,方便客户直接取用。
微波消解仪原理
称取0.2 g-1.0 g样品到消化罐中,加入约2 ml水,并加入适量的酸。通常使用hno3,hcl,hf,h2o2等,盖好储罐并将其放入炉中。当微波穿过样品时,极性分子会随着微波频率迅速改变其方向。在2450mhz的微波,分子每秒改变方向2.45×109次。样品温度急剧上升。同时,测试溶液中的带电粒子(离子,水合离子等)在交变电磁场中的电场力的作用下来回迁移,它们还会与相邻分子碰撞,从而导致样品温度升高。这种加热方法与传统的电炉加热方法完全不同。
(1)加热身体。当电炉加热时,能量通过热辐射,对流和热传导进行传递。热量通过壁从外部从内部传递到内部,并通过热传导加热试件。微波加热是人体加热的直接方法。微波可以穿透测试溶液的内部。
在微波到达的样品的不同深度处,会同时产生加热效果,这不仅使加热更快,而且使加热更均匀。加热时间大大缩短,并且比传统加热方法更快,更高效。例如,可以在微波(2450mhz,800w)的作用下,在1分钟内将氧化物或硫化物加热到数百摄氏度。另一个例子是通过在650w微波中加热1分钟,可以将1.5 g mno2加热到920k,这表明加热速率非常快。传统的加热方法(热辐射,传导和对流)具有较低的热能利用率,大量热量散发到周围环境中,而微波加热直接作用于材料内部,从而提高了能量利用率。
(2)过热现象。微波加热也会引起过热(即温度低于沸点)
高)。当电炉加热时,热量通过样品的壁从外部传递到内部,并且在壁的表面上容易形成气泡,因此不生过热,并且将温度保持在沸点,因为气化需要吸收大量的热量。在微波领域,“加热”方法完全不同,能量直接在系统内部转换。由于缺少在系统内部形成气体“气泡”的“核心”,某些低沸点试剂容易在密闭容器中过热。可以看出,封闭的样品溶解罐中的试剂可以提供更高的温度。有利于样品的消化。
(3)搅拌。由于试剂和样品的极性分子随着2450mhz电磁场中电磁场的变化而迅速改变取向,因此分子之间发生碰撞和摩擦,这相当于试剂和样品的表面不断更新,并且样品表面不断与新试剂接触。加快试剂与样品之间的化学反应。交变电磁场等效于高速搅拌器,每秒搅拌2.45×109次,这会增加化学反应的速度并加快消化速度。结果,微波加热快速,均匀,过热,并不断产生新的接触表面。有时它还可以降低反应活化能并改变反应动力学,从而增强微波消化能力,并且可以消化许多传统方法难以消化的样品。
从以上讨论可以看出,加热速度和消化速度不仅与微波功率有关,而且与样品的组成和浓度以及所用酸的种类和量有关。要在短时间内消化样品,应选择合适的酸,合适的微波功率和时间。