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微波消解的基本原理是什么呢?

来源:/news165336.html   发布时间:2019-11-18 10:29:00

一、微波消解基本原理


微波消解通常是指利用微波加热封闭容器中的消解液(各种酸、部分碱液以及盐类)和试样从而在高温增压条件下使各种样品快速溶解的湿法消化(也有敞开容器微波消解的,不予讨论)。


对于微波的作用原理,一般认为其具有“热效应”,即微波加热和传统加热有着本质的区别:微波加热的本质在于材料的介电位移或材料内部不同电荷的极化以及这种极化不具备迅速跟上交变电场的能力。


微波中的电磁场以每秒数亿次甚至数十亿次的频率转换方向,极性电介质分子中的偶极矩的转向运动来不及跟上如此快速的交变电场,引起极化滞后于电场并且极化产生的电流有一于电场相同的相位分量,导致材料内部摩擦而发热,试样温度急剧上升 。


微波加热过程中能量通过空间或介质以电磁波形式来传播,这种加热方式称为“体加热”或“内加热。可见微波加热是电场能量深入到物料内部,直接作用于物质分子使之运动而发热,有可能在某些物质上形成比周围温度更高的“热点”。微波也具有“非热效应”,即除热效应以外,微波还具有电效应、磁效应及化学效应等。


二、微波消解的特点


微波消解有密闭容器反应和微波加热这两个特点,决定了其完全、快速、低空白的优点,但不可避免地带来了高压(可能过压的隐患)、消化样品量小的不足。


高压(最高可达100-150bar)、高温(通常180-240℃)、强酸蒸气给实验者带来了安全方面的心理压力。现在的商品微波消解系统,一般都有测温/测压甚至控温/控压技术,因此在安全性上已经有了较大保证。


微波消解技术具有样品分解快速、完全,挥发性元素损失小,试剂消耗少,操作简单,处理效率高,污染小,空白低等显著特点,深受分析工作者的欢迎,被誉为“绿色化学反应技术”。

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