微波消解技術(shù)利用微波的穿透性和活化反應(yīng)能力,對密閉容器中的試劑和樣品進行加熱,可以提高制樣容器中的壓力和反應(yīng)溫度,從而大大提高反應(yīng)速率,縮短制樣時間。反應(yīng)條件可控,制樣精度更高,減少了環(huán)境污染,改善了實驗人員的工作環(huán)境。方法傳統(tǒng)的制備方法是多孔消化器或消化爐,樣品的消化時間通常需要幾個小時以上。即使選擇更先進的傳統(tǒng)消解器,并配備尾氣吸收裝置,也難以避免消化過程中尾氣泄漏,產(chǎn)生非常嗆人的氣味。樣品制備采用微波消解系統(tǒng),消解時間僅需幾十分鐘。消化過程中,由于消化池是密閉的,不會有尾氣泄漏,也不需要有毒的催化劑和加熱劑。密閉消解避免了尾氣揮發(fā)造成的樣品損失。那么不同材料的微波消解都分別有什么特點?
1、金屬材料不吸收微波,只反射微波。例如銅、鐵、鋁等。金屬(不銹鋼板)作為微波爐的爐膛,來回的反射作用在加熱材料上。不要將金屬容器放入微波爐,反射的微波會損壞磁控管。
2、絕緣體可以傳輸微波,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、應(yīng)時、紙等,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)都不能吸收微波的能量,或者吸收很少的微波。材料的微波吸收強度本質(zhì)上與材料的復(fù)介電常數(shù)有關(guān),即損耗因子越大,微波吸收能力越強。家用微波爐容器多為塑料制品。微波消解罐使用的材料有聚四氟乙烯、工程塑料等。
3、極性分子可以吸收微波(是一種損耗因子很高的物質(zhì)),如水、酸等。它們的分子具有永久偶極矩(即分子的正負(fù)電荷中心不重合)。在微波場中,極性分子迅速改變?nèi)∠?,以微波的頻率來回旋轉(zhuǎn),使分子相互碰撞、摩擦,吸收微波的能量,使溫度升高。水是強極性分子,所以可以用微波爐加熱。