用途
微波消解仪主要用于样品前处理,通过高温高压下的酸解反应,破坏样品中的有机物或复杂基质,释放待测元素(如金属、非金属)或化合物(如农药残留),便于后续分析(如ICP-MS、AAS检测)。其应用场景广泛:
- 环境监测:分析土壤、水体中的重金属(如Pb、Cd)及有机污染物。
- 食品安全:检测食品中微量元素、添加剂或农药残留。
- 材料分析:处理合金、陶瓷等样品以测定成分。
- 生物医药:提取生物组织中的蛋白质或药物成分。
工作原理
基于微波的“内加热”效应与密闭容器中的高温高压环境:
- 微波加热机制:微波(频率2.45GHz)穿透聚四氟乙烯(PTFE)消解罐,直接作用于罐内试剂(如HNO₃、H₂O₂)的极性分子,使其高频振动产生热量。与传统电炉加热不同,微波实现分子级同步加热,效率提升数倍。
- 密闭反应体系:样品与酸混合后密封于罐内,随着温度升高(可达250℃)和压力升高(可达10MPa),反应速率显著加快。例如,顽固样品(如聚合物)在数小时内即可完成消解,而常规方法需数天。
- 智能控制:仪器通过传感器实时监控温度与压力,自动调节微波功率,确保安全。消解完成后,待体系冷却至安全范围后开盖,避免气体骤泄风险。
优势
- 高效环保:试剂用量少(通常5-10mL),减少废液产生。
- 安全性高:密闭设计防止挥发性物质逸出,保护操作人员。
- 重现性好:程序化控制确保实验条件一致,提升数据可靠性。
该技术已成为实验室样品前处理的核心工具,尤其适用于难溶样品或批量分析场景,显著提升了分析效率与准确性。