微波消解儀概述及工作原理

微波消解儀頻率為300MHZ~300GHZ、波長為1mm~1m的電磁波，微波消解儀基本性質(zhì)通常表現(xiàn)為反射、透射、吸收三個(gè)特性。 該電磁波具有可見光的性質(zhì)，沿直線傳播。 遇到銅、鐵、鋁等金屬材料時(shí)會像鏡子一樣反射。 因此，微波消解儀采用金屬; 遇到玻璃、陶瓷、塑料(聚乙烯、聚苯乙烯)等絕緣體、聚四氟乙烯、石英、紙等時(shí)，光會像透過玻璃一樣順暢地穿過它們向前傳播。 遇到含有水分的蛋白質(zhì)、脂肪等極性分子電介質(zhì)時(shí)，微波不透過，大量吸收能量，將吸收的電磁能轉(zhuǎn)化為熱能。 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)。那么，下面就來了解一下微波消解儀概述及工作原理。

施加交變電場和磁場后，極性分子反復(fù)交變磁化，交變電場頻率越高，極性分子反復(fù)轉(zhuǎn)向的極化也越快。 此時(shí)，分子熱運(yùn)動的動能加大，也就是說熱量增加時(shí)，食物溫度也會上升，從而實(shí)現(xiàn)電磁能向熱能的轉(zhuǎn)換。 傳統(tǒng)食物加熱后，熱量總是從食物的外部進(jìn)入食物的內(nèi)部。 而微波加熱則是直接進(jìn)入食物內(nèi)部，通過內(nèi)部加熱的方式進(jìn)行加熱，其加熱速度比其他加熱方式快4至10倍，熱效率高達(dá)80%以上。

微波消解儀應(yīng)用，除了人們熟知的微波通信之外，還涉及電視、廣播、通信、醫(yī)藥衛(wèi)生、道路建設(shè)、航空航天、環(huán)境保護(hù)、能源傳輸和人們的日常生活等各個(gè)方面。 在工業(yè)領(lǐng)域，微波能已開始用于材料合成、材料燒結(jié)、有機(jī)物處理、廢棄物利用、殺菌消毒等。 微波在這些領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 近幾十年來，微波已經(jīng)發(fā)展成為一門比較成熟的學(xué)科，廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通信、導(dǎo)航、電子等諸多領(lǐng)域。

進(jìn)入20世紀(jì)90年代，微波消解儀技術(shù)又開始高速進(jìn)入化工、新材料、微電子等高新技術(shù)領(lǐng)域，日益彰顯其應(yīng)用潛力和獨(dú)特性。 近年來，科學(xué)家通過大量的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，微波消解儀可以大大加快許多高分子化合物的合成反應(yīng)，大大加快了一些化合物的分解反應(yīng);微波消解儀輔助的溶液提取比傳統(tǒng)的提取方法大大縮短了時(shí)間，可以得到更多的有用成分等，針對這些現(xiàn)象進(jìn)行的大量機(jī)械合理性和實(shí)驗(yàn)研究形成了新的交叉科學(xué)—微波化學(xué)。 這是目前國內(nèi)外發(fā)展較快的交叉學(xué)科領(lǐng)域之一，具有廣闊的發(fā)展前景。

微波消解儀技術(shù)利用微波的滲透性和反應(yīng)活化能力加熱密閉容器內(nèi)的試劑和樣品，以增加制樣容器內(nèi)的壓力，提高反應(yīng)溫度，大大提高反應(yīng)速度，縮短制樣時(shí)間。 另外，可以控制反應(yīng)條件，進(jìn)一步提高制樣精度，減少對環(huán)境的污染，改善實(shí)驗(yàn)人員的工作環(huán)境。 傳統(tǒng)方法采用多孔消化器或煮除爐的制備方法，樣品消化時(shí)間一般需要數(shù)小時(shí)以上。 即使使用傳統(tǒng)的消化系統(tǒng)、內(nèi)配廢氣吸收裝置，也很難避免消化過程中廢氣泄漏導(dǎo)致的嗆味。

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