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微波消解儀的工作原理

時(shí)間:2024-5-13閱讀:333

稱取0.2克-1.0克的試樣置于微波消解儀的消解罐中,,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(shí),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(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)在交變的電磁場中,,受電場力的作用而來回遷移運(yùn)動(dòng),,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)的電爐加熱方式然不同,。
(1)體加熱。電爐加熱時(shí),,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(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*。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(diǎn)溫度還 高)。電爐加熱時(shí),,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(diǎn)上,,因?yàn)闅饣沾罅康臒?。而在微波場中,其“供?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,, 對一些低沸點(diǎn)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,。

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