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COD微波消解儀的工作原理 微波消解儀工作原理
COD微波消解儀廣泛適用于各級環(huán)保部門,、水資源管理部門及公共衛(wèi)生部門對水質(zhì)的監(jiān)測與管理,。可對各種地表水,、生活污水,、工業(yè)廢水的COD值進行測定,。
（一）COD微波消解儀工作原理
COD微波消解儀測定裝置是用頻率為2450MHZ的電磁波能量來加熱反應液,，在高頻微波能的作用下,，反應液分子產(chǎn)生高速磨擦運動,，使其溫度迅速升高,，另外采用密封消解方式,，使其消解罐內(nèi)部壓力迅速提高到約203kPa。因此不僅縮短了消解時間，而且還可以抑制氯離子被重鉻酸鉀氧化成氯qi,，若加入適量的硫酸汞作為掩蔽劑,，則可實現(xiàn)對高氯水的COD測定。整個消解過程免冷卻水,，減少了冷水管安裝及停水的煩惱,。水樣在微電腦控制下，在強酸性溶液中,，用一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質(zhì),，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨進行滴定,，計算出CODCr值,。亦可用比色法，在波長600nm處直接測定反應液中三價鉻濃度,，求得水樣的CODCr值,。
（二）有關微波消解儀的原理介紹
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,、對流與熱傳導傳送能量,，熱是由外向內(nèi)通過器壁傳給試樣，通過熱傳導的方式加熱試祥,。 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,，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)就能被加熱到適當溫度,。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"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,。
（3）攪拌,。由于試劑與試樣的極性分子都在2450MHz電磁場中快速的隨變化的電磁場變換取向，分子間互相碰撞摩擦,；相當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反應加速進行,。交變的電磁場相當于高速攪拌器,，每秒鐘攪拌2.45×109 次，提高了化學反應的速率,，使得消化速度加快,。由此綜合，微波加熱快,、均勻,、過熱、不斷產(chǎn)生新的接觸表面,。 有時還能降低反應活化能,，改變反應動力學狀況，使得微波消解能力增強,，能消解許多傳統(tǒng)方法難以消解的樣品,。由上討論可知，加熱的快慢和消解的快慢,，不僅與微波的功率有關,，還與試樣的組成、濃度以及所用試劑即酸的種類和用量有關,。要把一個試樣在短的時間內(nèi)消解完,，應該選擇合適的酸、合適的微波功率與時間,。
（三）儀器介紹
1,、就消解而言，微波增強化學技術消解速度快,，處理一爐樣品比一般電熱板方法快10-100倍
2,、消解效果好，微波加熱的同時采用高壓密封罐,，樣品消解,，對于難容樣品效果尤其明顯
3、樣品在密閉的消解罐中消解,，大大減少了易揮發(fā)元素的損失,。因此,，使分析結(jié)果更準確
4、微波消解使用試劑少,，減少了樣品的空白值和背景
5,、整個消解過程在密閉條件下進行，酸試劑不會污染環(huán)境,，有利于環(huán)境保護和人身健康
6,、節(jié)能效果非常顯著，相比傳統(tǒng)方式節(jié)能80%左右
7,、同批次處理樣品的平行性,、重復性好，避免了人為操作引起的誤差
（四）應用領域
可以應用到消解,、萃取,、蛋白質(zhì)水解等多種分析化學的樣品前處理工作中，另外微波有機合成也以其絕對的應用優(yōu)勢將取代傳統(tǒng)的合成方法,。諸如原子吸收光譜儀原子熒光光譜儀,，電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用儀高效液相色譜儀；氣相色譜儀等分析儀器的樣品制備,，越來越多的實驗室采用了微波樣品處理系統(tǒng)來替代耗時,、費力、污染嚴重的方法,。
（五）微波消解儀的那些特點介紹
微波消解儀是一種使用微波作為加熱源的實驗室設備,。用微波加熱，微波以光速穿透消解容器,，加熱罐內(nèi)液體,、可以升溫很快，比傳導加熱快得多,，可節(jié)省80% 的實驗時間。
具有以下特點：
1,、高效性——的微波“定向壓縮"技術,，微波能量高度均勻聚集在樣品區(qū)域，微波能效顯著提高,；
2,、兼容性——多功能消解罐轉(zhuǎn)子自由切換，可滿足各類應用領域需求,；
3,、操作簡單——自由觸控和實時影像雙屏顯示技術，支持產(chǎn)品操作視頻播放功能,，操作輕松便捷,；
4,、高安全性——全鋼結(jié)構(gòu)激光無縫焊接工業(yè)腔體，內(nèi)腔噴涂5層PFA(改性聚四氟乙烯),，耐強酸,、耐腐蝕；
5,、高可靠性——密閉能量設計,，確保樣品和揮發(fā)性元素無損失，提高結(jié)果準確性,。
近年來,，由于耐高溫高壓和耐強酸的單層或雙層密閉容器問世，微波樣品處理系統(tǒng)得到迅速發(fā)展,；智能型微波消解儀采用新型外觀設計,，擁有高科技寬屏彩色觸摸屏，自由觸控彩色圖形界面,，體驗的實時影像技術,，充分體現(xiàn)現(xiàn)代實驗室的便捷和舒適；微波定向壓縮技術,，基于矢量微波場建模的頂層反射設計,，定向改變場強分布，將微波能量高度均勻聚集在樣品區(qū)域,，提高反應的平行性,。