微波

微波是指频率在3003*105MHz 的高频电磁波，工业和科研用的微波频率（MHz)有915 MHz25 MHz、2450 MHz 13 MHz,5800 MHz75 MHz 和22125 MHz土 123 MHz,其中最常用的频率为2450 MHz 13 MHz。一般民用微波炉输出功率为600700 W，可在5 min之内提供180 kJ的热能。微波可以穿透玻璃、塑料、陶瓷等绝缘体制成的容器微波辅助酸消解法就是利用酸与试样混合液中极性分子在微波电磁场作用下，迅速产生大量热能，促进酸与试样之间更好地接触和反应,从而加速样品的溶解。其反应速度大大地高于传统的样品处理技术。微波消解技术早期工作大都是生物样品的湿法消解，以后发展用于无机物料分析。这一新技术已日益为众多分析工作者所重视和采用。A 增压微波溶解法 增压微波溶解法即在密闭容器中通过微波加热使样品进行消解的方法。这一方法兼有微波加热和商压消解罐技术两者的优点，但消解罐所用的材料必须能透过微波。由于反应罐密封,罐内样品与试剂受到微波加热作用而使温度迅速提高。试液发生气化并产生气体反应产物，又使罐内压力上升,提高了试液的沸点。使一些在常压下不能或很难用酸分解的 试样能很快地被分解。其优点是速度快.一般在20 min内即可完成；减少或避免易挥发元素的损失;减少试剂用量，降低空白值；减少环境污染。 增压微波溶解法可以用于金属材料、合金、煤飞灰、沉积物以及矿石、矿渣等的消解。有 人用密闭的聚四氟乙烯罐及市售微波炉,用HNO3-HCl-KClO3体系消解处理硫化物原矿、尾矿和锖矿样品，经微波加热分解3 min后可测定Ni和Cu等。有人采用聚碳酸酯消解瓶，用 HNO3-HF混酸，微波加热消解处理包括岩石、沉积物、硫矿石、土壤等51个地质标样，用HNO3-HF法测定,大多数元素回收率均大于95%，但对一些难分解样品如刚玉、金红石等则不易分解完全。该技术亦广泛地应用于生物样品的消解工作，如用HNO3处理面粉、米粉、牛肝、牡蛎、人尿等。B常压微波溶解法 对大多物料可在微波炉内用敞口的常压溶解法加热消解。与增压法相比，常压法具有样品容量大、安全性能好等特点。为了防止消解过程酸侵蚀电子元件，可在反应瓶外罩上耐热的有机玻璃箱，硅硼玻璃广口瓶或消解瓶直接放在真空干燥器内。现代生产的专用微波炉则在炉腔内喷涂防腐涂料，并可在操作过程中不断地排出酸雾。利用常压微波消解技术已成功地处理了牛肝、果叶、树叶、面粉、鱼、虾等生物样品。国内发展了一种微波技术和传统电热板加热技术相结合的溶样方法，即将样品先在敞口容器中用混酸于微波炉中消解一段时间，然后于电热板做进一步处理或将样品蒸至近干。这种方法对几种生物样品的消解都取得满意结果。微波技术在分析样品预处理方面从有广阔的应用前景。微波原理 微波技术是一门需要高度实验技能的专业技术知识微波技术的理论基础是经典的电磁场理论其目标是解决微波应用工程中的实际问题微波是一门理论与实践密切结合的科技知识。 微波是一种频率非常高的电磁波。微波包括的波长范围没有明确的界限一般是指分米波、厘米波和毫米波三个波段也就是波长从1mm到1m左右的电磁波。由于微波的频率很高所以也叫超高频电磁波。目前国内只有915MHz和2450MHz 被广泛使用。 微波是电磁波它具有电磁波的诸如反射、透射干涉、衍射、偏振以及伴随着电磁波能量传输等波动特性这就决定了微波的产生、传输、放大、辐射等问题都不同于普通的无线电、交流电。微波系统没有导线式电路通常应用所谓“场”的概念来分析系统内电磁波的结构并采用功率、频率、阻抗、驻波等作为微波测量的基本量。 微波的穿透深度 渗透深度（穿透深度）当微波进入物料时，物料表面的能量密度是最大的随着微波向物料内部的渗透其能量呈指数衰减同时微波的能量释放给了物料。渗透深度可表示物料对微波能的衰减能力的大小。一般它有两种定义 透深度为微波功率从物料表面减至表面值的1/e（36.8%）时的距离用DE表示e为自然对数底值。 DE=0/ g 式中0 自由空间波长-介电常数 tg-介质损耗。 微波功率从物料表面衰减到表面值的1/2时的距离即所谓半功率渗透深度D1/2其表达式为 渗透深度随波长的增大而变化它与频率有关频率越高波长越短其穿透力也越弱。微波在空气中的渗透深度2450MHz为12.2cm;915Mhz为33.3cm。 特别注意提醒微波进入物料后物料吸收微波能并将其转变为热能微波的场强和功率就不断地被衰减即微波透入物料后将进入衰减状态。不同的物料对微波能的吸收衰减能力是不同的这随物料的介电特性而定。衰减状态决定着微波对介质的穿透能力。 l 微波的热效率 工业微波设备在生产工作中的热效率计算方法行业内多数企业几乎依据1Kw的微波输出功率在1h时间内烘干1kg的