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一起來(lái)了解一下INNOTEG微波消解儀的微波原理

時(shí)間:2019/11/14閱讀:285
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   一起來(lái)了解一下INNOTEG微波消解儀的微波原理

  稱取0.2克-1.0克的試樣置于INNOTEG微波消解儀中,,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(dāng)微波通過(guò)試樣時(shí),,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(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng),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(shí),,試液中的帶電粒子(離子,、水合離子等)在交變的電磁場(chǎng)中,受電場(chǎng)力的作用而來(lái)回遷移運(yùn)動(dòng),,也會(huì)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,。

  INNOTEG微波消解儀的特性如下:

  (1)體加熱,。電爐加熱時(shí),是通過(guò)熱輻射,、對(duì)流與熱傳導(dǎo)傳送能量,,熱是由外向內(nèi)通過(guò)器壁傳給試樣,通過(guò)熱傳導(dǎo)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(nèi)部,,

  在試樣的不同深度,微波所到之處同時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng),,這不僅使加熱更快速,,而且更均勻。大大縮短了加熱的時(shí)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(nèi)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(jiàn)升溫的速率非常之快。傳統(tǒng)的加熱方式(熱輻射,、傳導(dǎo)與對(duì)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(zhì)內(nèi)部,,因而提高了能量利用率,。

  (2)過(guò)熱現(xiàn)象。微波加熱還會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象(即比沸點(diǎn)溫度還高),。電爐加熱時(shí),,熱是由外向內(nèi)通過(guò)器壁傳導(dǎo)給試樣,在器壁表面上很容易形成氣泡,,因此就不容易出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象,,溫度保持在沸點(diǎn)上,因?yàn)闅饣沾罅康臒?。而在微波?chǎng)中,,其"供熱"方式*不同,能量在體系內(nèi)部直接轉(zhuǎn)化,。由于體系內(nèi)部缺少形成氣"泡"的"核心",,因而, 對(duì)一些低沸點(diǎn)的試劑,,在密閉容器中,,就很容易出現(xiàn)過(guò)熱,可見(jiàn),,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(chǎng)中快速的隨變化的電磁場(chǎng)變換取向,分子間互相碰撞摩擦,,相當(dāng)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(xué)反應(yīng)加速進(jìn)行。交變的電磁場(chǎng)相當(dāng)于高速攪拌器,,每秒鐘攪拌2.45×109 次,,提高了化學(xué)反應(yīng)的速率,使得消化速度加快,。由此綜合,,微波加熱快、均勻,、過(guò)熱,、不斷產(chǎn)生新的接觸表面。有時(shí)還能降低反應(yīng)活化能,,改變反應(yīng)動(dòng)力學(xué)狀況,,使得微波消解能力增強(qiáng),能消解許多傳統(tǒng)方法難以消解的樣品,。

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