微波消解的原理
1. 什麼是微波
微波是一種電磁波，是頻率在 300MHz — 300GHz 的電磁波，即波長在 100cm 至 1mm 范圍內的電磁波，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 的波段專門用於霄達，其餘部分用於電訊傳輸。為瞭防止民用微波功率對無線電通訊、廣播、電視和雷達等造成乾擾，國際上規定工業、科學研究、醫學及傢用等民用微波的頻率為 2450 土 5OMHz 。因此，微波消解機器所使用的頻率基本上都是 245OMHz ，傢用微波爐也如此。
2. 微波的特性
（ 1 ） 金屬材料不吸收微波，隻能反射微波。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。這些物質都不會吸收微波的能量，或吸收微波極少。物質吸收微波的強弱實質上與該物質的復介電常數有關，即損耗因子越大，吸收微波的能力越強 。傢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 ）極性分子的物質會吸收微波（屬損耗因子大的物質），如：水、酸等。它們的分子具有永久偶極矩 ( 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，來回轉動，使分子間相互碰撞摩擦，吸收瞭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。下麵，我們可以進一步理解微波消解試樣的原理。
3. 微波消解試樣的原理
稱取 0.2 克 -1.0 克的試樣置於消解罐中，加入約 2mI 的水，加人適量的酸。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的電爐加熱方式絕然不同。
（ 1 ）體加熱。電爐加熱時，是通過熱輻射、對流與熱傳導傳送能量，熱是由外向內通過器壁傳給試樣，通過熱傳導的方式加熱試祥。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部，
在試樣的不同深度，微波所到之處同時產生熱效應，這不僅使加熱更快速，而且更均勻。大大縮短瞭加熱的時間，比傳統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 內就能被加熱到攝氏幾百度。又如二氧化錳 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。傳統的加熱方式（熱輻射、傳導與對流）中熱能的利用部分低，許多熱量都發散給周圍環境中，而微波加熱直接作用到物質內部，因而提高瞭能量利用率。
(2) 過熱現象。微波加熱還會出現過熱現象（即比沸點溫度還高）。電爐加熱時，熱是由外向內通過器壁傳導給試樣，在器壁表麵上很容易形成氣泡，因此就不容易出現過熱現象，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”方式完全不同，能量在體系內部直接轉化。由於體系內部缺少形成氣“泡”的“核心”，因而， 對一些低沸點的試劑，在密閉容器中，就很容易出現過熱，可見，密閉溶樣罐中的試劑能提供更高的溫度，有利於試樣的消化。
（ 3 ）攪拌。由於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，相當於試劑與試樣的表麵都在不斷更新，試樣表麵不斷接觸新的試劑，促使試劑與試樣的化學反應加速進行。交變的電磁場相當於高速攪拌器，每秒鐘攪拌 2.45 × 109 次，提高瞭化學反應的速率，使得消化速度加快。由此綜合，微波加熱快、均勻、過熱、不斷產生新的接觸表麵。有時還能降低反應活化能，改變反應動力學狀況，使得微波消解能力增強，能消解許多傳統方法難以消解的樣品。
我公司有微波設備試驗樣機，免費提供現場生產操作，並結合用戶產品提供一站式技術服務，歡迎新老朋友前來考察、洽談。
微波是一種電磁波，是頻率在 300MHz — 300GHz 的電磁波，即波長在 100cm 至 1mm 范圍內的電磁波，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 的波段專門用於霄達，其餘部分用於電訊傳輸。為瞭防止民用微波功率對無線電通訊、廣播、電視和雷達等造成乾擾，國際上規定工業、科學研究、醫學及傢用等民用微波的頻率為 2450 土 5OMHz 。因此，微波消解機器所使用的頻率基本上都是 245OMHz ，傢用微波爐也如此。
2. 微波的特性
（ 1 ） 金屬材料不吸收微波，隻能反射微波。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。這些物質都不會吸收微波的能量，或吸收微波極少。物質吸收微波的強弱實質上與該物質的復介電常數有關，即損耗因子越大，吸收微波的能力越強 。傢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 ）極性分子的物質會吸收微波（屬損耗因子大的物質），如：水、酸等。它們的分子具有永久偶極矩 ( 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，來回轉動，使分子間相互碰撞摩擦，吸收瞭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。下麵，我們可以進一步理解微波消解試樣的原理。
3. 微波消解試樣的原理
稱取 0.2 克 -1.0 克的試樣置於消解罐中，加入約 2mI 的水，加人適量的酸。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的電爐加熱方式絕然不同。
（ 1 ）體加熱。電爐加熱時，是通過熱輻射、對流與熱傳導傳送能量，熱是由外向內通過器壁傳給試樣，通過熱傳導的方式加熱試祥。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部，
在試樣的不同深度，微波所到之處同時產生熱效應，這不僅使加熱更快速，而且更均勻。大大縮短瞭加熱的時間，比傳統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 內就能被加熱到攝氏幾百度。又如二氧化錳 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。傳統的加熱方式（熱輻射、傳導與對流）中熱能的利用部分低，許多熱量都發散給周圍環境中，而微波加熱直接作用到物質內部，因而提高瞭能量利用率。
(2) 過熱現象。微波加熱還會出現過熱現象（即比沸點溫度還高）。電爐加熱時，熱是由外向內通過器壁傳導給試樣，在器壁表麵上很容易形成氣泡，因此就不容易出現過熱現象，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”方式完全不同，能量在體系內部直接轉化。由於體系內部缺少形成氣“泡”的“核心”，因而， 對一些低沸點的試劑，在密閉容器中，就很容易出現過熱，可見，密閉溶樣罐中的試劑能提供更高的溫度，有利於試樣的消化。
（ 3 ）攪拌。由於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，相當於試劑與試樣的表麵都在不斷更新，試樣表麵不斷接觸新的試劑，促使試劑與試樣的化學反應加速進行。交變的電磁場相當於高速攪拌器，每秒鐘攪拌 2.45 × 109 次，提高瞭化學反應的速率，使得消化速度加快。由此綜合，微波加熱快、均勻、過熱、不斷產生新的接觸表麵。有時還能降低反應活化能，改變反應動力學狀況，使得微波消解能力增強，能消解許多傳統方法難以消解的樣品。
我公司有微波設備試驗樣機，免費提供現場生產操作，並結合用戶產品提供一站式技術服務，歡迎新老朋友前來考察、洽談。
新手教學
批發市場僅提供代購諮詢服務，商品內容為廠商自行維護，若有發現不實、不合適或不正確內容，再請告知我們，查實即會請廠商修改或立即下架，謝謝。
