微波消解儀的工作原理

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內部,，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,，能量在體系內部直接轉化,。由于體系內部缺少形成氣"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,。