Mikrowellen-AuflöserVerwendung:
Mikrowellen-Auflöser können für die Auflösung, Extraktion, Proteinhydrolyse und andere verschiedene analytische Chemie in der Vorbehandlung von Proben angewendet werden, außerdem wird die Mikrowellen-organische Synthese mit ihren Anwendungsvorteilen die herkömmlichen Synthesemethoden ersetzen. Wie Atomabsorptionsspektrometer Atomfluorescenzspektrometer, induktiv gekoppeltes Plasma-Emissionsspektrometer, induktiv gekoppeltes Plasma-Massenspektrometer, flüssiges Chromatometer, Gaschromatometer und andere Analyseinrichtungen zur Probenverbereitung, nehmen immer mehr Labore Mikrowellen-Probenbehandlungssysteme ein, um zeitaufwendige, aufwendige und verschmutzende Methoden zu ersetzen.
Mikrowellen-AuflöserDas Prinzip:
Die Probe, die 0,2 g-1,0 g gewogen wird, wird in einen Auflösungsbehälter gelegt, etwa 2 mL Wasser hinzugefügt und eine angemessene Menge Säure hinzugefügt. In der Regel wird HNO3, HCI, HF, H2O2 usw. verwendet, um den Tank zu decken und in den Ofen zu legen. Wenn die Mikrowelle durch die Probe geht, wechseln die polaren Moleküle die Orientierung schnell mit der Mikrowellenfrequenz, die Mikrowelle von 2450 MHz, das Molekül wechselt die Richtung 2,45 x 109 Mal pro Sekunde, das Molekül dreht sich hin und her, kollidiert und reibt mit den umliegenden Molekülen, die Gesamtenergie der Moleküle steigt, wodurch die Probentemperatur stark ansteigt. Gleichzeitig werden geladene Teilchen in der Prüfflüssigkeit (Ionen, Hydrationen usw.) im wechselnden elektromagnetischen Feld durch die Wirkung von elektrischen Feldkräften hin und her bewegt und auch mit benachbarten Molekülen getroffen, wodurch die Probentemperatur erhöht wird. Diese Art der Heizung unterscheidet sich von der herkömmlichen Heizung mit Elektroofen.
1) Körpererwärmung. Wenn der Ofen erwärmt wird, wird die Energie durch Wärmestrahlung, Konvektion und Wärmeleitung übertragen, die Wärme wird von außen nach innen durch die Wand des Transmitters an die Probe übertragen und durch die Wärmeleitung erhitzt. Mikrowellenbehärmung ist eine direkte Methode der Körpererwärmung, die Mikrowellen in das Innere der Prüfflüssigkeit eindringen können.
In verschiedenen Tiefen der Probe erzeugt die Mikrowelle gleichzeitig einen thermischen Effekt, der die Erwärmung nicht nur schneller, sondern auch gleichmäßiger macht. Die Heizzeit wird deutlich verkürzt und ist schneller und effizienter als die herkömmlichen Heizmethoden. Beispielsweise können Oxide oder Sulfide in Mikrowellen (2450 MHz, 800 W) in einer Minute auf mehrere hundert Grad Celsius erhitzt werden. Auch Mn02 1,5 Gramm bei 650W Mikrowellenheizung 1min kann auf 920K erwärmt werden, die Erwärmungsrate ist sehr schnell. Bei herkömmlichen Heizmethoden (Wärmestrahlung, Leitung und Konversion) ist die Wärmenutzung teilweise gering, viel Wärme wird in die Umgebung abgegeben, während die Mikrowellenheizung direkt auf das Innere der Substanz wirkt und somit die Energienutzung verbessert.
2) Überhitzung. Mikrowellenbehärmung kann auch eine Überhitzung auftreten (d. h. mehr als die Siedepunkttemperatur)
hoch). Wenn der Ofen erwärmt wird, wird die Wärme von außen nach innen durch die Wand des Geräts an die Probe geleitet, die Blasen auf der Wandoberfläche des Geräts leicht bilden, so dass es nicht leicht ist, Überhitzung zu auftreten, die Temperatur bleibt am Siedepunkt, da die Vergasung eine große Menge Wärme aufnehmen muss. Im Mikrowellenfeld wird die "Heizung" * anders und die Energie wird direkt innerhalb des Systems umgewandelt. Da das Innere des Systems fehlt, um den "Kern" der Gasblase zu bilden, kann es für einige Reagenzien mit niedrigem Siedepunkt in geschlossenen Behältern leicht zu einer Überhitzung kommen, so dass das Reagenz in geschlossenen Probenbehältern eine höhere Temperatur liefern kann, die die Verdauung der Probe fördert.
3) Rühren. Da die polaren Moleküle des Reagents und der Probe im elektromagnetischen Feld von 2450 MHz schnell mit der elektromagnetischen Feldveränderung orientiert werden, kollidieren die Moleküle miteinander und reiben, was dem Äquivalent ist, dass die Oberfläche des Reagents und der Probe ständig aktualisiert wird, die Oberfläche der Probe ständig mit neuen Reagenten in Kontakt steht, um die chemische Reaktion des Reagents und der Probe zu beschleunigen. Das wechselnde elektromagnetische Feld entspricht einem Hochgeschwindigkeitsrührer und wird 2,45 x 109 Mal pro Sekunde gerührt, was die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion erhöht und die Verdauungsgeschwindigkeit beschleunigt. Die Mikrowelle heizt sich schnell, gleichmäßig, überhitzt und erzeugt ständig neue Berührungsflächen. Manchmal kann die Reaktionsaktivierungsenergie reduziert werden und die Reaktionsdynamik geändert werden, so dass die Mikrowellenauflösungsfähigkeit verbessert wird und viele Proben auflösen können, die mit herkömmlichen Methoden schwer auflösbar sind.
Aus der oben genannten Diskussion ist ersichtlich, dass die schnelle und langsame Erwärmung und die langsame Auflösung nicht nur mit der Leistung der Mikrowelle verbunden sind, sondern auch mit der Zusammensetzung, der Konzentration und der Art und der Menge der verwendeten Reagenzien, nämlich der Säure, der Probe. Um eine Probe in kurzer Zeit aufzulösen, sollten Sie die richtige Säure, die richtige Mikrowellenleistung und die richtige Zeit auswählen.