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微波消解儀特性與原理
閱讀：782 發(fā)布時間：2018-6-22
1. 什么是微波
微波是一種電磁波，是頻率在300MHz—300GHz的電磁波,，即波長在100cm至1mm范圍內(nèi)的電磁波，也就是說波長在遠紅外線與無線電波之間,。微波波段中,，波長在1-25cm的波段專門用于霄達，其余部分用于電訊傳輸,。為了防止民用微波功率對無線電通訊,、廣播、電視和雷達等造成干擾,，上規(guī)定工業(yè),、科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)及家用等民用微波的頻率為2450土5OMHz,。因此,，微波消解儀器所使用的頻率基本上都是245OMHz，家用微波爐也如此,。
2. 微波的特性
(1)金屬材料不吸收微波,，只能反射微波。如銅,、鐵,、鋁等。用金屬(不銹鋼板)作微波爐的爐膛,，來回反射作用在加熱物質(zhì)上,。不能用金屬容器放入微波爐中，反射的微波對磁控管有損害,。
(2)絕緣體可以透過微波,，它幾乎不吸收微波的能量。如玻璃,、陶瓷,、塑料(聚乙烯、聚苯乙烯),、聚四氟乙烯,、石英、紙張等,，它們對微波是透明的,，微波可以穿透它們向前傳播。這些物質(zhì)都不會吸收微波的能量,，或吸收微波極少,。物質(zhì)吸收微波的強弱實質(zhì)上與該物質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)有關(guān)，即損耗因子越大，吸收微波的能力越強[2],。家用微波爐容器大都是塑料制品,。微波密閉消解溶樣罐用的材料是聚四氟乙烯、工程塑料等,。
(3)極性分子的物質(zhì)會吸收微波(屬損耗因子大的物質(zhì)),，如：水、酸等,。它們的分子具有偶極矩(即分子的正負電荷的中心不重合),。極性分子在微波場中隨著微波的頻率而快速變換取向，來回轉(zhuǎn)動,，使分子間相互碰撞摩擦，吸收了微波的能量而使溫度升高,。我們吃的食物,，其中都含有水份，水是強極性分子,，因此能在微波爐中加熱,。下面，我們可以進一步理解微波消解試樣的原理,。
3. 微波消解試樣的原理
稱取0.2克-1.0克的試樣置于消解罐中,，加入約2mI的水，加人適量的酸,。通常是選用HNO3,、HCI、HF,、H2O2等,，把罐蓋好，放入爐中,。當(dāng)微波通過試樣時,，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,，分子來回轉(zhuǎn)動，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,，試液中的帶電粒子(離子,、水合離子等)在交變的電磁場中，受電場力的作用而來回遷移運動，也會與臨近分子撞擊,，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。