微波消解爐的操作原理

　　微波消解爐是一種電磁波，是頻率在300MHz—300GHz的電磁波，即波長在100cm至1mm范圍內的電磁波，也就是說波長在遠紅外線與無線電波之間。
　　微波消解爐特點：
　　1、爐腔配備大功率排風系統(tǒng)，各種反應可在通風，安全和易于觀察的環(huán)境下長時間連續(xù)進行
　　2、采用鉑電阻溫度控制系統(tǒng)，實時顯示和控制消解罐內的溫度，控溫范圍：0-300 ℃，監(jiān)測精度0.1℃
　　3、高溫熔體壓力傳感器，實時控制并顯示消解罐內的壓力，范圍：0-10MPa，控制精度0.01MPa
　　4、可以實現(xiàn)微波高壓消解，微波萃取，微波COD消解，氨基酸等多種消解模式，支持EPA和ASTM標準
　　5、大爐腔設計每批同時處理1-6個樣品，采用平板微波加熱技術，多個樣品同時消解均勻性更好
　　6、配置大功率排風系統(tǒng)，冷卻速度快，適用于風冷和水冷兩種方式，爐腔利用率高
　　7、專業(yè)的均勻爐腔（微波諧振腔）設計保證所有樣品同步處理，采用PFA處理爐腔，抗高溫多重防腐涂層，確保爐腔長期抵御各種酸氣和溶劑腐蝕。
　　微波消解爐原理：
　　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。
　?。?）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。