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【实战宝典】微波消解仪有哪些基本原理与核心技术？

小官人-闭关修炼中

2022/07/07

前处理综合讨论

发帖人：lfq1019
链接：https://bbs.instrument.com.cn/topic/3766613
问题描述：微波消解仪有哪些基本原理与核心技术？
解答：
微波消解技术是近二十多年才发展起来的一种样品前处理方法。1975年Abu-Samra等首次用普通的微波炉进行生物试样的湿法消解，开始将微波消解技术应用到分析化学中。1983年，Mattes提出密闭微波消解体系。1985年美国CEM公司推出微波试样分解设备，把微波技术与聚四氟乙烯压力罐消解法结合起来。1986年，Kingston和Jassie设计了计算机实时监测消解过程中温度和压力变化的微波系统。

此后微波样品消解设备的研制和实际应用都有很大发展，现已经发展成为一项功能强大、技术先进的样品前处理方法。因其具有高效快速、分解完全、环境污染小等优点，微波消解技术已成为试样分解不可缺少的方法之一。

1、微波特性

微波通常是指频率大约为3×10⁸～3×10¹¹Hz（波长1m到1mm)的电磁波，它可以穿透一些物质，直接把能量辐射作用到物体上，根据物质对微波的吸收程度不同，可将物质分成导体、绝缘体和介质。导体主要为金属，如铁、铝等，微波不能进入导体，只能在其表面反射；绝缘体是指可透过微波而对微波吸收很少的材料，如玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯等；介质可吸收微波，吸收程度则与介质的介电常数有关。

2、微波消解原理

当有微波作用到介质中时，介质中的极性分子将发生每秒二十五亿次以上的分子旋转和碰撞，使反应物的温度迅速提高。与通常的热传导、对流等加热方式不同，由于微波对物质有很强的穿透力和极高的传播速度，因而对被照射物具有即时深层加热作用。微波的这种热效应使微波在穿透到介质内部的同时，即将微波能量转换成热能，形成独特的介质无温度梯度整体受热方式。并且，微波可使试样与试剂的接触界面不断快速更新，引起试剂与试样间产生较大的热对流，搅动并消除已溶解的不活泼试样表层，促进试剂试样更有效的接触，因而加速了试样的消解。

3、微波消解仪核心技术

微波消解仪是微波样品处理技术的最佳使用装置。用密闭微波消解容器进行微波消解兼有了微波的高频加热作用、密闭容器的高温高压和不损失被测组分的优点。目前，已颁布的微波消解国内外标准分析方法，均采用密闭容器作微波样品处理。

密闭容器微波消解仪的主要核心技术有以下五项：

（1）安全准确的温度和压力控制；

（2）耐高温和高压而又可透过微波的容器；

（3）精细的微波辐射功率控制；

（4）样品处理过程中有害或危险试剂的监测；

（5）免干扰的微波电路。

以上内容来自仪器信息网《样品前处理实战宝典》

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