如何选择合适的微波消解仪?

　　首先，确认根据试样类型选择哪种微波消解仪?根据微波消解仪的耐受压力范围，一般分为高压和中压微波消解仪。对于一般难以消化的样品，如塑料、涂料等，应选择微波消化仪，否则仪器将无法消化或损坏。

　　第二，根据每批处理的样本数量，分批次处理1-6、1-8、1-12、1-20和1-40个样本。价格也从5万元到25万元不等。目前，20位以上的高通量微波消解仪已得到广泛认可。

　　第三，根据温度监测和控制模式，分为主控罐模式和全罐温度监测模式。目前，大多数高通量微波消解仪采用全罐监测模式，只有部分批处理能力小于10的微波消解仪使用主控罐模式。

　　应用程序区域

　　微波消解仪主要用于检测重金属和有害元素，如铬、镉、汞、砷、铅等。

　　主要应用领域包括：

　　(1) 环境，包括大气、土壤、水等。

　　(2) 食品，包括乳制品、粮油、饮料、茶等。

　　(3) 其他领域，如涂料、塑料、玩具等。

　　使用说明：称取0.2g-1.0g样品到消化槽中，加入约2mL水和适量酸。一般选用硝酸、盐酸、过氧化氢等，将罐盖好放入炉内。当微波通过样品时，极性分子会随着微波频率迅速改变方向。对于2450MHz的微波，分子以每秒2.45×109次的速度改变其取向，分子来回旋转，与周围的分子碰撞和摩擦，分子的总能量增加，使得样品的温度急剧上升。同时，测试溶液中的带电粒子(离子、水合离子等)在交变电磁场中电场力的作用下来回迁移，也会与相邻分子碰撞，使样品温度升高。

　　与普通电炉加热相比，微波消解仪不仅加热速度快，还具有以下两个独特的功能。

　　(1) 车身加热功能

　　在电炉加热过程中，能量通过热辐射、对流和热传导传递。热量通过装置壁从外部传递到内部，并通过热传导加热试样。微波加热是一种直接体积加热方法。微波可以渗透到测试溶液的内部。在样品的不同深度，微波可以在任何地方产生热效应，这不仅使加热更快，而且更均匀。加热时间大大缩短，比传统加热方式更快。例如，在微波(2450MHz，800W)的作用下，氧化物或硫化物可以在1分钟内加热到数百摄氏度。另一个例子是，1.5g二氧化锰可以在650W微波中加热1分钟至920K，这表明加热速度很快。在传统的加热模式(热辐射、传导和对流)中，热能的利用率低，许多热量被释放到周围环境，而微波加热直接作用于材料的内部，从而提高了能量利用率。

　　(2) 过热

　　微波加热也会导致过热(即高于沸点温度)。在电炉加热过程中，热量通过壁从外向内传递到样品。墙壁表面容易形成气泡，因此不容易过热。温度保持在沸点，因为气化需要吸收大量热量。在微波场中，“加热”模式不同，能量直接在系统内部转化。由于系统缺乏形成气泡的“核心”，一些低沸点的试剂在封闭的容器中很容易过热。可以看出，封闭的样品溶解罐中的试剂可以提供更高的温度，这有利于样品消化。

　　从以上讨论可以看出，加热和消化的速度不仅与微波的功率有关，还与样品的组成和浓度以及所用酸的类型和量有关。为了在短时间内消化样品，应选择合适的酸、微波功率和时间。