革新時代丨高通量微波消解儀在分析化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

由二十世紀(jì)三十年代微波電子管的出現(xiàn)開始了微波技術(shù)的發(fā)展，直到現(xiàn)在微波消解技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)領(lǐng)域。對比傳統(tǒng)的加熱方式，微波能量傳遞方式顯得快捷又清潔，因此在土壤、固廢和廢水COD的測定等方面深受各個環(huán)境檢測的實驗室青睞。

微波消解技術(shù)是利用微波的穿透性和激活反應(yīng)能力加熱密閉容器內(nèi)的試劑和樣品，可使制樣容器內(nèi)壓力增加，反應(yīng)溫度提高，從而大大提高了反應(yīng)速率，縮短樣品制備的時間。并且可控制反應(yīng)條件，使制樣精度更高，減少對環(huán)境的污染和改善實驗人員的工作環(huán)境。而傳統(tǒng)方法的多孔消解儀器通常樣品消解時間需要數(shù)小時以上。

傳統(tǒng)消解儀器即使內(nèi)配尾氣吸收裝置，也很難避免消化中尾氣泄漏而產(chǎn)生很嗆人的氣味。以GDANA A8微波消解儀為例，其擁有超壓自密閉智能控壓技術(shù)，正常工作狀態(tài)下消解罐*密閉無泄露，超壓狀態(tài)下自動安全泄壓，釋放多余反應(yīng)氣體（CO₂和氮氧化物）后瞬間密閉，保證后續(xù)實驗順利進(jìn)行。

A8微波消解儀啟動后，微波通過試樣，極性分子隨微波頻率快速變換取向，2450MHz的微波，變頻雙磁控管高能微波場發(fā)射，非脈沖連續(xù)微波輸出，分子每秒鐘變換方向若干次，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。過程中，A8微波消解儀的垂直/水平雙向波導(dǎo)設(shè)計有效提升微波功率密度和均勻性，能量利用率更高，確保樣品消解的一致性。

傳統(tǒng)的化學(xué)預(yù)處理方法一般是：濕法分解法、干法灰化-酸溶法、堿融-酸處理法。這些方法的缺點很多：耗時長（一般需要幾小時至一天），試劑用量大，耗電量大，勞動強度大，廢氣量大，空白值高等。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，研制出許多先進(jìn)分析儀器，如AAS、ICP、ICP-MS、GC、GC-MS等儀器。這些儀器分析方法離不開樣品的前處理方法，而微波消解正為此提供了一個全新的手段。

微波消解對酸的使用量少，消解時間短，適合濕式消解法。此方法在環(huán)境監(jiān)測中已應(yīng)用于土壤、固廢、底質(zhì)中重金屬和廢水COD的測定。