微波消解儀

微波介紹
微波是一種電磁波，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。微波波段中，波長在1-25cm 的波段專門用于雷達，其余部分用于電訊傳輸。為了防止民用微波功率對無線電通訊、廣播、電視和雷達等造成干擾，國際上規定工業、科學研究、醫學及家用等民用微波的頻率為2450土5OMHz。因此，微波消解儀器所使用的頻率基本上都是2450MHz，家用微波爐也如此。
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，來回反射作用在加熱物質上。不能用金屬容器放入微波爐中，反射的微波對磁控管有損害。
（2）絕緣體可以透過微波，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，它們對微波是透明的，微波可以穿透它們向前傳播。這些物質都不會吸收微波的能量，或吸收微波極少。物質吸收微波的強弱實質上與該物質的復介電常數有關，即損耗因子越大，吸收微波的能力越強[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）極性分子的物質會吸收微波（屬損耗因子大的物質），如：水、酸等。它們的分子具有偶極矩(即分子的正負電荷的中心不重合)。極性分子在微波場中隨著微波的頻率而快速變換取向，來回轉動，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，水是強極性分子，因此能在微波爐中加熱。
微波消解儀用途
微波消解儀可對各種地表水、生活污水、工業廢水中化學需氧量（CODcr）、總磷（TP）、總氮（TN）、進行快速高效消解測定。
微波消解儀廣泛用于各級環保部門，水資源管理部門及公共衛生部門對水質的鑒定與管理。
微波有機合成以其應用優勢將取代傳統的合成方法。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射光譜儀電感耦合等離子體質譜聯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來替代耗時、費力、污染嚴重的方法。

微波消解技術即在微波加熱作用下，破壞樣品中目標組分的初始形態，而使其以無機離子最高或較高價態的形式釋放出來。微波加熱與傳統的加熱方式不同，它不是通過熱傳導由表及里的“外加熱”而是“內加熱”，即樣品和試劑在微波產生交變磁場作用下，產生介質的分子極化，極性分子隨磁場變化交替排列，導致分子高速震蕩，使物質分子劇烈振動和碰撞，致使溫度迅速升高，在劇烈的碰撞攪拌作用下，促使消解酸與樣品更好的接觸，從而使樣品迅速被分解，另外密閉容器內產生的高壓提高了消解酸的沸點，能夠使樣品在高沸點下進行消解，大大縮短消解時間。
微波消解常用試劑
(1) 硝酸：硝酸是一種強氧化劑，能氧化侵蝕金屬和有機物質，使之成為可溶性的硝酸鹽，能夠溶解大多數的硫化物，通常與雙氧水同時使用，使消解，主要用于有機樣品如：脂肪、飲料、蛋白質、顏料和聚合物，也應用于金屬氧化物和土壤等。
(2) 硫酸：硫酸是許多物質的有效溶劑，可破壞幾乎所有的有機化合物，進行快速脫水炭化，熱的硫酸可用于有機組織。氫氧化物、金屬和礦石，但必須嚴格監控其溫度，因為其沸點超過許多微波消解儀內罐的限制溫度，多數情況下作為一種輔助酸。
(3) 氫氟酸：適用于消解含硅樣品，它將硅酸鹽轉變為四氟化硅從樣品中分離出來，與硝酸一起可氧化鈦、鎢、鈮、鋯等
(4) 王水：它是1體積硝酸和3體積鹽酸的混合物，其效力主要來源于兩者反應產生的氯化亞硝酰(NOCI)。適用于無機物如金和鉑、植物組織、廢水的消解。王水能從硅脈石中濾去金屬但不能使其溶解。