用途
微波消解儀主要用于樣品前處理,通過高溫高壓下的酸解反應,破壞樣品中的有機物或復雜基質,釋放待測元素(如金屬、非金屬)或化合物(如農藥殘留),便于后續(xù)分析(如ICP-MS、AAS檢測)。其應用場景廣泛:
- 環(huán)境監(jiān)測:分析土壤、水體中的重金屬(如Pb、Cd)及有機污染物。
- 食品安全:檢測食品中微量元素、添加劑或農藥殘留。
- 材料分析:處理合金、陶瓷等樣品以測定成分。
- 生物醫(yī)藥:提取生物組織中的蛋白質或藥物成分。
工作原理
基于微波的“內加熱”效應與密閉容器中的高溫高壓環(huán)境:
- 微波加熱機制:微波(頻率2.45GHz)穿透聚四氟乙烯(PTFE)消解罐,直接作用于罐內試劑(如HNO?、H?O?)的極性分子,使其高頻振動產生熱量。與傳統(tǒng)電爐加熱不同,微波實現(xiàn)分子級同步加熱,效率提升數(shù)倍。
- 密閉反應體系:樣品與酸混合后密封于罐內,隨著溫度升高(可達250℃)和壓力升高(可達10MPa),反應速率顯著加快。例如,頑固樣品(如聚合物)在數(shù)小時內即可完成消解,而常規(guī)方法需數(shù)天。
- 智能控制:儀器通過傳感器實時監(jiān)控溫度與壓力,自動調節(jié)微波功率,確保安全。消解完成后,待體系冷卻至安全范圍后開蓋,避免氣體驟泄風險。
優(yōu)勢
- 高效環(huán)保:試劑用量少(通常5-10mL),減少廢液產生。
- 安全性高:密閉設計防止揮發(fā)性物質逸出,保護操作人員。
- 重現(xiàn)性好:程序化控制確保實驗條件一致,提升數(shù)據(jù)可靠性。
該技術已成為實驗室樣品前處理的核心工具,尤其適用于難溶樣品或批量分析場景,顯著提升了分析效率與準確性。