浅析微波消解技术及其在分析化学中的应用

1、    浅析微波消解技术及其在分析化学中的应用    程麟棋 丁皓雪【摘  要】微波技术具有取样时间短、选择性好、回收率高等优势，还可以实现自动控制，所以被广泛应用于设备研究机制讨论等领域。微波消解技术是基于微波技术发展演变而来。通过利用微波消解能够快速准确地判断样品质量，还能够提高消解速度，减少消解污染的问题。本文針对微波消解技术的主要机制进行分析，明确微波消解技术在化学分析中的实际应用，从而有效推动分析化学的快速发展，为未来微波技术发展作出重要的参考。【关键词】微波消解技术;分析化学;应用策略引言微波主要是指2450hz频率微波辐射，在液体

2、中具有较强的穿透力，还能够促进液体快速吸收，材料物理，产生化学反应和物理反应，微波的热效应来源于非常快速旋转的热力学函数，随着科学技术的发展，对于微波的控制水平也在不断提高。在环境监测领域中，通过运用微波消解技术能够在密闭的空间促进样品的消解效率，有效减少样品的挥发，确保分析化学的整体质量全面增强。1.微波的加热原理与特点1.1微波加热原理在对物品加热时，最常见的包括两种，一种是通过对流传导辐射的方式，对材料进行加工，这种加工的方式效率非常低，需要等待时间长，另一种则是利用微波加热，分子以及非极性分子电介质微波电磁场，会形成一个偶极子，随着高频交变磁场的快速振动，分子会重新排列组合，并且克服干

3、燥运动和分子的互相作用，产生出快速摩擦放出热量。微波加热时冷源加热与传统的加热方式有着本质区别。1.2微波加热的主要特点微波加热具有时效性、整体性、选择性、高效性、安全性等特点，在微波加热时，如果微波存在辐射，很快就能够使物体快速获得热量。微波辐射消失加热也会立即停止，使物料的表面瞬间失去热量，这也能够体现出物料加热对时效性的要求。通过利用微波加热的方式能够有效打破传统加热耗时耗力的特点。利用高能量的微波，能够快速穿透物体表面，同时还可以激发物体内部的电磁能量，快速分解形成水分子。在整个加热的过程中，加热对象能够快速变热，在短时间内传递，物体内部加热效果更加均匀，从而有效满足工业产业自动化控制

4、发展要求。在微波加热时，必须要对加热材料进行严格控制，因为材料具有借鉴特征，所以并不是所有材料都能够通过微波进行加热，对微波的反馈信息存在显著差异，根据材料对微波的反馈效果，能够通过微波反射和微波透明进行分析，实现微波吸收以及部分微波吸收等不同类别。由于热损和高温介质占据较多的成分，利用微波加热和微波吸收变换，可以直接反射微波，因此加热设备的热损占总能耗的比例很低。微波的能量效率因微波内部加热方式的不同而不同，多数微波加热能源也能转换成热量。与传统的电加热相比，微波能有效地降低能源消耗，一般加热燃烧大量的矿物燃料，产生有毒有害的温室气体，微波加热主要利用电能，因此对环境污染很小。微波的非热效应

5、能够通过微波辐射物体的方式，确保物体快速活化或抑制，所以微波加热能够有效减少对营养的破坏。2.微波消解技术在分析化学中的具体应用2.1微波消解技术在环境监测中的应用微波消解技术具有低能耗低污染的特点，所以在环保领域中能够发挥重要作用。微波消解技术，是关闭或打开容器的重要测试方法，通过利用分子间相互发生快速碰撞，产生剧烈反应，形成大量气体，在密闭的溶解罐中形成高压，使样品能够在高温高压环境下快速消解。例如在对化学需氧量测定时，通过利用微波消解的方式能够对水质进行准确监测，因为在利用重铬酸钾法检测水质样品时，往往会需要更多的样品以及试剂，整个检测过程耗时耗力，不包括滴定时间样品，必须至少保持两个小

6、时。在环境监测时，通过利用金属元素的测定，能够提高环境样品消解效率，利用微波与其他的分析测试方法相比较而言，能够对金属元素、稀土元素和钙元素进行快速测定。利用微波消解技术还能够对非金属元素进行准确测定。但是与铬酸钾氧化法相比较而言，微波消解技术对土壤有机碳含量检测，并没有突出优势。2.2含水率和其他指标的测试利用微波加热干燥和介电常数测量等方法，可快速测定水分含量，可测定水果、蔬菜、谷物等化学物质的湿度，而且能有效地判断样品的总体情况，对于致热效应和非热效应的测定，可采用微波快速测定环境毒理学，单向扩散法。微波消解技术主要是将样品封装在可被微波渗透的高压密封灭火容器中，以达到使用2450hz频

7、率微波辐射处理样品的目的。 快速溶解样品，比现有样品快5-100倍。大大减少所用样品和试剂的量。封闭作业，可减少挥发和交叉污染。 结果再现性增强; 改善工作环境，保护员工免受酸中毒。灭火后，灭火容器（灭菌箱）容易清洗。可以改变温度和压力。 为确定植物溶剂中pb和cd，采用了石墨炉原子吸收光谱法，确定植物医药材料的冷原子吸收光谱光度计方法。 李强等人用密封ptfe样品溶解器和家用微波炉用hno3-h2o2-hf对土壤及沉淀物样品进行了分析。 li gongke等人研究了微波加热的方法， 整个消解过程只用了两分钟，与传统方法相比，实验运行时间大大缩短，特别适用于大量试样的测定。3.结语随着现代工业的不断发展，对食品安全、环境质量检测的要求越来越高，微波消解作为一项全新的技术，随着微波技术的迅速发展，其应用领域也越来越广泛，但在微波消解过程中，最主要的还是要实现微波检测仪器和手段的通用化、智能化。参考文献1贺亮.浅谈微波消解技术在环境化学分析中的应用j.