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微波定義

微波是一種電磁波，是頻率在300MHz-300GHz的，即波長在100cm至1mm范圍內(nèi)的電磁波，也就是說波長在遠紅外線與無線電波之間。微波波段中，波長在1-25cm 的波段專門用于雷達，其余部分用于電訊傳輸。為了防止民用微波功率對無線電通訊、廣播、電視和雷達等造成干擾，國際上規(guī)定工業(yè)、科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)及家用等民用微波的頻率為2450 土5OMHz。因此，微波消解儀器所使用的頻率基本上都是2450MHz，家用微波爐也如此。

微波特性

（1） 金屬材料不吸收微波，只能反射微波。如銅、鐵、鋁等。用金屬（不銹鋼板）作微波爐的爐膛，來回反射作用在加熱物質(zhì)上。不能用金屬容器放入微波爐中，反射的微波對磁控管有損害。

（2） 絕緣體可以透過微波，它幾乎不吸收微波的能量。如玻璃、陶瓷、塑料（聚乙烯、聚苯乙烯）、聚四氟乙烯、石英、紙張等，它們對微波是透明的，微波可以穿透它們向前傳播。這些物質(zhì)都不會吸收微波的能量，或吸收微波極少。物質(zhì)吸收微波的強弱實質(zhì)上與該物質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)有關(guān)，即損耗因子越大，吸收微波的能力越強[2]。家用微波爐容器大都是塑料制品。微波密閉消解溶樣罐用的材料是聚四氟乙烯、工程塑料等。

（3）極性分子的物質(zhì)會吸收微波（屬損耗因子大的物質(zhì)），如:水、酸等。它們的分子具有偶極矩（即分子的正負電荷的中心不重合）。極性分子在微波場中隨著微波的頻率而快速變換取向，來回轉(zhuǎn)動，使分子間相互碰撞摩擦，吸收了微波的能量而使溫度升高。我們吃的食物，其中都含有水份，水是強極性分子，因此能在微波爐中加熱。下面，我們可以進一步理解微波消解試樣的原理。

微波原理

原理

稱取0.2克-1.0克的試樣置于消解罐中，加入約2mI的水，加入適量的酸。通常是選用HNO3、HCI、HF、H2O2等，把罐蓋好，放入爐中。當微波通過試樣時，極性分子隨微波頻率快速變換取向，2450MHz的微波，分子每秒鐘變換方向2.45×109次，分子來回轉(zhuǎn)動，與周圍分子相互碰撞摩擦，分子的總能量增加，使試樣溫度急劇上升。同時，試液中的帶電粒子（離子、水合離子等）在交變的電磁場中，受電場力的作用而來回遷移運動，也會與臨近分子撞擊，使得試樣溫度升高。這種加熱方式與傳統(tǒng)的電爐加熱方式絕然不同。

特性

（1）體加熱。電爐加熱時，是通過熱輻射、對流與熱傳導(dǎo)傳送能量，熱是由外向內(nèi)通過器壁傳給試樣，通過熱傳導(dǎo)的方式加熱試祥。微波加熱是一種直接的體加熱的方式，微波可以穿入試液的內(nèi)部，

在試樣的不同深度，微波所到之處同時產(chǎn)生熱效應(yīng)，這不僅使加熱更快速，而且更均勻。大大縮短了加熱的時間，比傳統(tǒng)的加熱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內(nèi)就能被加熱到攝氏幾百du。又如Mn02 1.5 克在650W微波加熱1min可升溫到920K，可見升溫的速率非常之快。傳統(tǒng)的加熱方式（熱輻射、傳導(dǎo)與對流）中熱能的利用部分低，許多熱量都發(fā)散給周圍環(huán)境中，而微波加熱直接作用到物質(zhì)內(nèi)部，因而提高了能量利用率。

（2）過熱現(xiàn)象。微波加熱還會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象（即比沸點溫度還高）。電爐加熱時，熱是由外向內(nèi)通過器壁傳導(dǎo)給試樣，在器壁表面上很容易形成氣泡，因此就不容易出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，溫度保持在沸點上，因為氣化要吸收大量的熱。而在微波場中，其"供熱"方式不同，能量在體系內(nèi)部直接轉(zhuǎn)化。由于體系內(nèi)部缺少形成氣"泡"的"核心"，因而， 對一些低沸點的試劑，在密閉容器中，就很容易出現(xiàn)過熱，可見，密閉溶樣罐中的試劑能提供更高的溫度，有利于試樣的消化。

（3）攪拌。由于試劑與試樣的極性分子都在2450MHz電磁場中快速的隨變化的電磁場變換取向，分子間互相碰撞摩擦，相當于試劑與試樣的表面都在不斷更新，試樣表面不斷接觸新的試劑，促使試劑與試樣的化學(xué)反應(yīng)加速進行。交變的電磁場相當于高速攪拌器，每秒鐘攪拌2.45×109 次，提高了化學(xué)反應(yīng)的速率，使得消化速度加快。由此綜合，微波加熱快、均勻、過熱、不斷產(chǎn)生新的接觸表面。有時還能降低反應(yīng)活化能，改變反應(yīng)動力學(xué)狀況，使得微波消解能力增強，能消解許多傳統(tǒng)方法難以消解的樣品。

例證

由上討論可知，加熱的快慢和消解的快慢，不僅與微波的功率有關(guān)，還與試樣的組成、濃度以及所用試劑即酸的種類和用量有關(guān)。要把一個試樣在短的時間內(nèi)消解完，應(yīng)該選擇合適的酸、合適的微波功率與時間。微波消解儀技術(shù)參數(shù)（MSP-8600微波消解/萃取儀） 壓力最大顯示:5 MPa，壓力有效控制5.0MPa（約50大氣壓）;

壓力可按0.01 MPa增量設(shè)置，壓力控制精度±0.05 MPa;

溫度最大顯示: 300℃，溫度有效控制230℃;溫度設(shè)置精度1℃，顯示精度0. 1℃;

有機揮發(fā)性試劑監(jiān)測報警系統(tǒng)，在有機氣體達到警戒濃度時儀器發(fā)出報警聲音并自動停止運行;

微波功率在1-100%任何一擋以1%增量設(shè)置;

反應(yīng)罐容積70ml，最大溫度300℃，最大壓力5 MPa;

標準配置四套雙層消解罐，最大可同時使用十套，可選配10-20套;

微波漏能符合國家標準，低于5mw/cm2;

具有安全的連鎖開關(guān)，開門即停止微波輻射。

微波頻率:2450MHZ，微波輻射功率1000W;

電源:AC220V，15A，50/60Hz，1250W;

儀器凈重量36.5kg，微波腔體容積30升;

外觀尺寸:（長x寬x高）630x440x500mm;

微波消解儀技術(shù)參數(shù)（MSP-8600微波消解/萃取儀）

壓力最大顯示:5 MPa，壓力有效控制5.0MPa（約50大氣壓）;

壓力可按0.01 MPa增量設(shè)置，壓力控制精度±0.05 MPa;

微波功率在1-100%任何一擋以1%增量設(shè)置;

反應(yīng)罐容積100ml，最大溫度300℃，最大壓力10 MPa;

標準配置四套雙層消解罐，最大可同時使用十套，可選配10-20套;

微波漏能符合國家標準，低于5mw/cm2;

具有安全的連鎖開關(guān)，開門即停止微波輻射。

微波頻率:2450MHZ，微波輻射功率1000W;

電源:AC220V，15A，50/60Hz，1250W;

儀器凈重量35.5kg，微波腔體容積30升;

外觀尺寸:（長x寬x高）630x440x500mm;