電熱消解儀原理
電熱消解儀,包括加熱體,加熱體通過加熱主電路與交流電源連接形成加熱回路,加熱主電路包括依次串接的空氣斷路器、單相全橋整流濾波單元和Buck主電路;還包括設(shè)置在加熱體上的溫度傳感器,溫度傳感器通過濾波放大單元分別與單片機和PWM控制驅(qū)動單元,單片機與PWM控制驅(qū)動單元相連接,PWM控制驅(qū)動單元通過隔離驅(qū)動單元與Buck主電路相連接;PWM控制驅(qū)動單元通過采樣電阻對加熱回路中電流采樣;單片機的輸出端連接有顯示溫度的輸出設(shè)備,輸入端連接有參數(shù)設(shè)定的輸入設(shè)
微波消解適用
稱取0.2克-1.0克的試樣置于消解罐中,,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,。
(1) 體加熱,。電爐加熱時,是通過熱輻射,、對流與熱傳導(dǎo)傳送能量,,熱是由外向內(nèi)通過器壁傳給試樣,通過熱傳導(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,。又如Mn02 1.5 克在650W微波加熱1min可升溫到920K,可見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)過熱現(xiàn)象,。微波加熱還會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象(即比沸點溫度還
高),。電爐加熱時,熱是由外向內(nèi)通過器壁傳導(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)過熱現(xiàn)象,溫度保持在沸點上,,因為氣化要吸收大量的熱,。而在微波場中,其“供熱",,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,, 對一些低沸點的試劑,,在密閉容器中,就很容易出現(xiàn)過熱,,可見,,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。