智能微波消解仪并非人们想象的那样轻易发生危险。
智能微波消解仪的安全主要来自微波应用安全和微波辐射两个方面。
微波应用安全是由仪器对反应参数的控制方式和正确性,操纵职员的操纵规范性,消解罐的材质和结构,以及发生异常时仪器所采取的主被动安全措施(包括罐体泄压,炉门缓冲,炉腔材质及厚度,炉门防护等)等综合因素所决定的。
在网上看到有厂家说智能微波消解仪的安全性是由炉腔的厚薄决定的,其实有点偏激了。假如仅仅靠加厚炉腔壁而忽略上述因素,那安全性无从谈起。
现在专业厂家都把安全性放在第一位的,无论A类机还是C类机都会把上述因素考虑进往,当然A类机用的控制技术先进一些,消解罐结构和材质要考究一些。
但是无论您使用哪种类型的仪器,严格规范的操纵是必不可少,由于无论哪种类型的仪器,包括国外仪器,不留意操纵规范都会出题目。
可以这样说智能微波消解仪是所有仪器中需要严格按照规范操纵的一种仪器,由于每一次操纵都是对仪器性能与寿命的一次考验。
智能微波消解仪保护措施:
溶样罐的安全泄压孔
如果反应异常剧烈大量气体产生使密封活塞不断上升,当上升到超过设计压力(5MPa)高度时,高压气体就会从安全泄压孔泄出。
溶样罐的安全爆裂膜
当气体急速产生,安全泄压孔来不及泄出时,此时由于溶样杯压力不断增加,使密封碗裙边承受不了而破裂,避免了整个消解罐的破裂。
消解炉的安全防护罩
如果由于操作上的不当或误将有突发性化学反应或爆炸性的物品装进消解罐进行微波加热时而发生爆炸,则防护罩可有效地挡住炉门和炉腔内的爆炸物蹦撒出来伤人。
微波消解仪可对各种地表水、生活污水、工业废水中化学需氧量(CODcr)、总磷(TP)、总氮(TN)、进行快速高效消解测定。微波消解仪广泛用于各级环保部门,水资源管理部门及公共卫生部门对水质的鉴定与管理。 (1)体加热 电炉加热时,是通过热辐射、对流与热传导传送能量,热是由外向内通过器壁传给试样,通过热传导的方式加热试祥。微波加热是一种直接的体加热的方式,微波可以穿入试液的内部,在试样的不同深度,微波所到之处同时产生热效应,这不仅使加热更快速,而且更均匀。大大缩短了加热的时间,比传统的加热方式既快速又效率高。 传统的加热方式中热能的利用部分低,许多热量都发散给周围环境中,而微波加热直接作用到物质内部,因而提高了能量利用率。 (2)过热现象 微波加热还会出现过热现象。电炉加热时,热是由外向内通过器壁传导给试样,在器壁表面上很容易形成气泡,因此就不容易出现过热现象,温度保持在沸点上,因为气化要吸收大量的热。而在微波场中,其“供热”方式完全不同,能量在体系内部直接转化。由于体系内部缺少形成气“泡”的“核心”,因而,对一些低沸点的试剂,在密闭容器中,就很容易出现过热,可见,密闭溶样罐中的试剂能提供更高的温度,有利于试样的消化。 (3)搅拌 由于试剂与试样的极性分子都在2450MHz电磁场中快速的随变化的电磁场变换取向,分子间互相碰撞摩擦,相当于试剂与试样的表面都在不断更新,试样表面不断接触新的试剂,促使试剂与试样的化学反应加速进行。交变的电磁场相当于高速搅拌器,每秒钟搅拌2.45×109次,提高了化学反应的速率,使得消化速度加快。 由此综合,微波加热快、均匀、过热、不断产生新的接触表面。有时还能降低反应活化能,改变反应动力学状况,使得微波消解能力增强,能消解许多传统方法难以消解的样品。
微波是一种频率范围在300 - 300000兆赫的电磁波,微波消解仪用的微波频率跟家用微波炉相同,都是2450MHz。 含水或酸的体系都是有极性的,在微波电场的作用下,以每秒24.5亿次的速率不断改变其正负方向,使分子产生高速的碰撞和摩擦而产生高热,同时在微波电场的作用下,溶液体系中的离子定向流动,形成离子电流,离子在流动过程中与周围的分子和离子发生高速摩擦和碰撞,使微波能转为热能。 智能型微波消解仪的特性如下 (1)体加热。电炉加热时,是通过热辐射、对流与热传导传送能量,热是由外向内通过器壁传给试样,通过热传导的方式加热试祥。微波加热是一种直接的体加热的方式,微波可以穿入试液的内部, 在试样的不同深度,微波所到之处同时产生热效应,这不仅使加热更快速,而且更均匀。大大缩短了加热的时间,比传统的加热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内就能被加热到摄氏几百度。 又如Mn02 1.5 克在650W微波加热1min可升温到920K,可见升温的速率非常之快。传统的加热方式(热辐射、传导与对流)中热能的利用部分低,许多热量都发散给周围环境中,而微波加热直接作用到物质内部,因而提高了能量利用率。 (2)过热现象。微波加热还会出现过热现象(即比沸点温度还高)。电炉加热时,热是由外向内通过器壁传导给试样,在器壁表面上很容易形成气泡,因此就不容易出现过热现象,温度保持在沸点上,因为气化要吸收大量的热。而在微波场中,其"供热"方式完全不同,能量在体系内部直接转化。由于体系内部缺少形成气"泡 "的"核心",因而, 对一些低沸点的试剂,在密闭容器中,就很容易出现过热,可见,密闭溶样罐中的试剂能提供更高的温度,有利于试样的消化。 (3)搅拌。由于试剂与试样的极性分子都在2450MHz电磁场中快速的随变化的电磁场变换取向,分子间互相碰撞摩擦,相当于试剂与试样的表面都在不断更新,试样表面不断接触新的试剂,促使试剂与试样的化学反应加速进行。 交变的电磁场相当于高速搅拌器,每秒钟搅拌2.45×109 次,提高了化学反应的速率,使得消化速度加快。由此综合,微波加热快、均匀、过热、不断产生新的接触表面。有时还能降低反应活化能,改变反应动力学状况,使得微波消解能力增强,能消解许多传统方法难以消解的样品。 消解原理 称取0.2克-1.0克的试样置于消解罐中,加入约2mI的水,加入适量的酸。 通常是选用HNO3、HCI、HF、H2O2等,把罐盖好,放入炉中。当微波通过试样时,极性分子随微波频率快速变换取向,2450MHz的微波,分子每秒钟变换方向2.45×109次,分子来回转动,与周围分子相互碰撞摩擦,分子的总能量增加,使试样温度急剧上升。 同时,试液中的带电粒子(离子、水合离子等)在交变的电磁场中,受电场力的作用而来回迁移运动,也会与临近分子撞击,使得试样温度升高。这种加热方式与传统的电炉加热方式绝然不同。智能型微波消解仪的原理如何