微波是一種電磁波,是頻率在300MHz—300GHz的電磁波,即波長(zhǎng)在100cm至1mm范圍內(nèi)的電磁波,也就是說(shuō)波長(zhǎng)在遠(yuǎn)紅外線與無(wú)線電波之間。微波波段中,波長(zhǎng)在1-25cm的波段專門用于雷達(dá),其余部分用于電訊傳輸。為了防止民用微波功率對(duì)無(wú)線電通訊、廣播、電視和雷達(dá)等造成干擾,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。
微波消解儀的特性
(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(lái)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(duì)磁控管有損害。
(2)絕緣體可以透過(guò)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(duì)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(huì)吸收微波的能量,或吸收微波極少。物質(zhì)吸收微波的強(qiáng)弱實(shí)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(qiáng)[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(huì)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(fù)電荷的中心不重合)。極性分子在微波場(chǎng)中隨著微波的頻率而快速變換取向,來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng),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(qiáng)極性分子,因此能在微波爐中加熱。
微波消解儀可對(duì)各種地表水、生活污水、工業(yè)廢水中化學(xué)需氧量(CODcr)、總磷(TP)、總氮(TN)、進(jìn)行快速高效消解測(cè)定。
微波消解儀廣泛用于各級(jí)環(huán)保部門,水資源管理部門及公共衛(wèi)生部門對(duì)水質(zhì)的鑒定與管理。
微波有機(jī)合成以其的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)將取代傳統(tǒng)的合成方法。諸如原子吸收光譜儀原子熒光光譜儀,電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用儀高效液相色譜儀,氣相色譜儀等分析儀器的樣品制備,越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)室采用了微波樣品處理系統(tǒng)來(lái)替代耗時(shí)、費(fèi)力、污染嚴(yán)重的方法。