微波消解儀的原理與特性
微波加熱原理:
微波是一種頻率范圍在300 - 300000兆赫的電磁波,,微波消解儀用的微波頻率跟家用微波爐相同,,都是2450MHz。含水或酸的體系都是有極性的,,在微波電場(chǎng)的作用下,以每秒24.5億次的速率不斷改變其正負(fù)方向,使分子產(chǎn)生高速的碰撞和摩擦而產(chǎn)生高熱,,同時(shí)在微波電場(chǎng)的作用下,溶液體系中的離子定向流動(dòng),,形成離子電流,,離子在流動(dòng)過(guò)程中與周圍的分子和離子發(fā)生高速摩擦和碰撞,使微波能轉(zhuǎn)為熱能。微波的特性:直線傳播和遇導(dǎo)體(如金屬等)反射特性,;可穿透絕緣體特性,,如塑料等不會(huì)被加熱;含有介質(zhì)分子物質(zhì)的吸收性,,即極性液體會(huì)被加熱,;可被有效均勻金屬間隙,、均勻金屬網(wǎng)孔屏蔽特性。
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(lái)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(duì)磁控管有損害。
(2) 絕緣體可以透過(guò)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(duì)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(huì)吸收微波的能量,或吸收微波極少,。物質(zhì)吸收微波的強(qiáng)弱實(shí)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(qiáng)[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(huì)吸收微波(屬損耗因子大的物質(zhì)),,如:水、酸等,。它們的分子具有永*偶極矩(即分子的正負(fù)電荷的中心不重合),。極性分子在微波場(chǎng)中隨著微波的頻率而快速變換取向,來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng),,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(qiáng)極性分子,,因此能在微波爐中加熱。下面,,我們可以進(jìn)一步理解微波消解試樣的原理,。