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【微波消解仪】微波消解仪三个常见问题

时间:2020-06-10    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
1.智能微波消解仪的技术介绍

性能特点 
功率控制:真正的“非脉冲式变频微波功率调节”功能。 
高智能化:双CPU监控,智能化温度和压力控制;具有无线遥控、抗微波和可见光干扰、炉体过热保护、以及异常情况自行诊断并显示出错信息等功能; 
程序控制:9个可任意设定参数(压力、时间和功率)的操作程序。仪器可按所设定的参数自动变频微波功率输入,实现自动控温控压;。 
多重安全保障:仪器设有多达9种安全保护功能,包括的压力骤升程序自动识别和保护(即 “休克”功能)、异响探测保护、炉体过热保护、加强型高压外罐、系统故障自检报警功能、手动或遥控急停开关、内罐气孔泄压、防爆膜减压以及高强度安全防护罩等。 
易于操作:仪器通电后,系统即自检;一次性自动调节压力零位和满度,并伴有蜂鸣提示;仪器出现异常,可自动诊断并显示出错信息。 
全新工作界面:菜单化界面,手动或遥控操作,声音提示,自动禁止不当操作,简单易学。
技术指标 
微波馈入模式:真正的非脉冲式变频微波功率调节; 
双CPU监控:双CPU交互式监测模式,可自动、准确控温、控压,微波输入功率自动调节。独特的压力速升抑制功能,可防止压力波动过大;保证有机质含量过高的样品的消解安全; 
微波功/频率:1000 W(50~100%P)内任意可调;频率2450 MHz; 
样品消解数量:可同时消解1-6个样品; 
温度和压力控制:高工作温度,250℃(控温精度,±1℃);非接触式控压范围,0.1~5.0 MPa(控压精度,±0.01 MPa),高耐压达6 MPa;仪器采用为安全的非接触式压力自动控制方式; 
操作程序:一次可设定、修改、存贮和调用9个操作程序(方法)。每种方法内可设9个操作步骤(工步),各操作步骤时间设定在1~9999 s之间,各步骤设定完成后自动切换;调“零”或“满度”自动完成,保证每次消解的压力恒定。 

微波“休克”功能:特有的暂停/启动和微波“休克”设计,可随时开灯检查或继续运行。“休克”功能:当压力上升速率过快时(³0.2 MPa/s),仪器自动切断微波,待压力下降后,微波再自动馈入,极大地提高了操作安全性和方便性。 
多重安全保障:九重主动和被动安全保障措施,主要包括:1)耐压罐材:外罐为聚砜材质加PPS内衬,内罐为聚四氟乙烯材质(高耐压达6 MPa);2)超压报警:具有压力自动匹配控制、压力实时显示、压力上升速率自动限制(“休克”功能)及超压自动报警;3)过热保护:当机箱或外罐过热时,仪器自动报警并中止微波辐射;4)异响探测:当炉腔内发出异常声响时,仪器会报警并自动切断微波;5)故障自检报警:仪器任何故障均可自动检测、报警并提示故障原因;6)强行中止:一旦出现安全问题时,可通过“紧急按停钮”或“远程遥控”两种方式强行中止微波发生;7)气孔泄压:当消解罐内气体压力过大时,气体从泄气孔排出;8)防爆膜减压:当压力大于高压力限值、泄气孔来不及排气时,密封碗裙边防爆膜破减压;9)安全防护罩:炉腔门外设高强度PC板防护罩,保证操作人员的安全。 
操作简单:全程菜单界面,工作参数设置方便;出错信息实时诊断和提示,操作简单明了;开/关消解罐,不需任何辅助工具或工序,开/关自如、简便。



2.智能型微波消解仪的原理如何



    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。






3.高通量微波消解仪微波传感模块组件介绍 高通量微波消解仪可以应用到消解、萃取、蛋白质水解等多种分析化学的样品前处理工作中,另外微波有机合成也以其的应用优势将取代传统的合成方法。

 
高通量微波消解仪微波传感模块组件介绍:
    微波传感模块放置于消解罐内,并在模块外包裹吸波材料外层和屏蔽内层,其中安放微波传感模块。该模块由以下各个部分和元器件组成。
    1)全向2.4GHz天线:接收微波能量,供MPT自供电组件和功率检波使用。
    2) 吸波材料外层:模拟消解罐内试样,减少屏蔽内层对腔体内微波能量的扰动。
    3)屏蔽内层:抗大功率微波干扰,确保其中传感模块正常工作。
    4)定向耦合器:主功率送往MPT自供电组件,向整个模块提供电能;耦合功率供功率检波丈量使用。
    5)MPT自供电组件,包括以下三部分元器件:
      a)MPT整流阵列:将微波能量整流为脉动直流。
      b)电源滤波器:滤除整流后电流中的波纹。
      c)电源稳压器:向模块提供稳定的工作电压。
    6)高精度衰减器:供测试仪器校准使用,且检波器工作在理想范围内。
    7)大动态范围检波器:提供大动态范围的微波功率检测。
    8)12bitA/D转换:将检波器输出信号转换为数字信号。
    9)电子标签编码器:对A/D转换后的数字信号进行标记和编码,以便区别各消解罐中的微波传感模块,以及同时发送时不相互干扰。
    10)光电转换与发射器:将编码后的电信号转换为光信号并发送至腔体内无线数传模块。光信号不受腔体内大功率微波的干扰。




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