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COD微波消解儀的工作原理 微波消解儀工作原理
COD微波消解儀廣泛適用于各級環(huán)保部門、水資源管理部門及公共衛(wèi)生部門對水質(zhì)的監(jiān)測與管理。可對各種地表水、生活污水、工業(yè)廢水的COD值進(jìn)行測定。
（一）COD微波消解儀工作原理
COD微波消解儀測定裝置是用頻率為2450MHZ的電磁波能量來加熱反應(yīng)液，在高頻微波能的作用下，反應(yīng)液分子產(chǎn)生高速磨擦運動，使其溫度迅速升高，另外采用密封消解方式，使其消解罐內(nèi)部壓力迅速提高到約203kPa。因此不僅縮短了消解時間，而且還可以抑制氯離子被重鉻酸鉀氧化成氯qi，若加入適量的硫酸汞作為掩蔽劑，則可實現(xiàn)對高氯水的COD測定。整個消解過程免冷卻水，減少了冷水管安裝及停水的煩惱。水樣在微電腦控制下，在強(qiáng)酸性溶液中，用一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質(zhì)，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨進(jìn)行滴定，計算出CODCr值。亦可用比色法，在波長600nm處直接測定反應(yīng)液中三價鉻濃度，求得水樣的CODCr值。
（二）有關(guān)微波消解儀的原理介紹
稱取0.2克-1.0克的試樣置于消解罐中，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(dāng)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(zhuǎn)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(tǒng)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(dǎo)傳送能量，熱是由外向內(nèi)通過器壁傳給試樣，通過熱傳導(dǎo)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(nèi)部，在試樣的不同深度；微波所到之處同時產(chǎn)生熱效應(yīng)，這不僅使加熱更快速，而且更均勻。大大縮短了加熱的時間，比傳統(tǒng)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(nèi)就能被加熱到適當(dāng)溫度。又如Mn02 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(tǒng)的加熱方式（熱輻射、傳導(dǎo)與對流）中熱能的利用部分低； 許多熱量都發(fā)散給周圍環(huán)境中，而微波加熱直接作用到物質(zhì)內(nèi)部，因而提高了能量利用率。
(2)過熱現(xiàn)象。 微波加熱還會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象（即比沸點溫度還高）。電爐加熱時，熱是由外向內(nèi)通過器壁傳導(dǎo)給試樣，在器壁表面上很容易形成氣泡；因此就不容易出現(xiàn)過熱現(xiàn)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"方式不同，能量在體系內(nèi)部直接轉(zhuǎn)化。由于體系內(nèi)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(xiàn)過熱；可見，密閉溶樣罐中的試劑能提供更高的溫度，有利于試樣的消化。
（3）攪拌。由于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(dāng)于試劑與試樣的表面都在不斷更新，試樣表面不斷接觸新的試劑，促使試劑與試樣的化學(xué)反應(yīng)加速進(jìn)行。交變的電磁場相當(dāng)于高速攪拌器，每秒鐘攪拌2.45×109 次，提高了化學(xué)反應(yīng)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(chǎn)生新的接觸表面。 有時還能降低反應(yīng)活化能，改變反應(yīng)動力學(xué)狀況，使得微波消解能力增強(qiáng)，能消解許多傳統(tǒng)方法難以消解的樣品。由上討論可知，加熱的快慢和消解的快慢，不僅與微波的功率有關(guān)，還與試樣的組成、濃度以及所用試劑即酸的種類和用量有關(guān)。要把一個試樣在短的時間內(nèi)消解完，應(yīng)該選擇合適的酸、合適的微波功率與時間。
（三）儀器介紹
1、就消解而言，微波增強(qiáng)化學(xué)技術(shù)消解速度快，處理一爐樣品比一般電熱板方法快10-100倍
2、消解效果好，微波加熱的同時采用高壓密封罐，樣品消解，對于難容樣品效果尤其明顯
3、樣品在密閉的消解罐中消解，大大減少了易揮發(fā)元素的損失。因此，使分析結(jié)果更準(zhǔn)確
4、微波消解使用試劑少，減少了樣品的空白值和背景
5、整個消解過程在密閉條件下進(jìn)行，酸試劑不會污染環(huán)境，有利于環(huán)境保護(hù)和人身健康
6、節(jié)能效果非常顯著，相比傳統(tǒng)方式節(jié)能80%左右
7、同批次處理樣品的平行性、重復(fù)性好，避免了人為操作引起的誤差
（四）應(yīng)用領(lǐng)域
可以應(yīng)用到消解、萃取、蛋白質(zhì)水解等多種分析化學(xué)的樣品前處理工作中，另外微波有機(jī)合成也以其絕對的應(yīng)用優(yōu)勢將取代傳統(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，越來越多的實驗室采用了微波樣品處理系統(tǒng)來替代耗時、費力、污染嚴(yán)重的方法。
（五）微波消解儀的那些特點介紹
微波消解儀是一種使用微波作為加熱源的實驗室設(shè)備。用微波加熱，微波以光速穿透消解容器，加熱罐內(nèi)液體、可以升溫很快，比傳導(dǎo)加熱快得多，可節(jié)省80% 的實驗時間。
具有以下特點：
1、高效性——的微波“定向壓縮"技術(shù)，微波能量高度均勻聚集在樣品區(qū)域，微波能效顯著提高；
2、兼容性——多功能消解罐轉(zhuǎn)子自由切換，可滿足各類應(yīng)用領(lǐng)域需求；
3、操作簡單——自由觸控和實時影像雙屏顯示技術(shù)，支持產(chǎn)品操作視頻播放功能，操作輕松便捷；
4、高安全性——全鋼結(jié)構(gòu)激光無縫焊接工業(yè)腔體，內(nèi)腔噴涂5層PFA(改性聚四氟乙烯)，耐強(qiáng)酸、耐腐蝕；
5、高可靠性——密閉能量設(shè)計，確保樣品和揮發(fā)性元素?zé)o損失，提高結(jié)果準(zhǔn)確性。
近年來，由于耐高溫高壓和耐強(qiáng)酸的單層或雙層密閉容器問世，微波樣品處理系統(tǒng)得到迅速發(fā)展；智能型微波消解儀采用新型外觀設(shè)計，擁有高科技寬屏彩色觸摸屏，自由觸控彩色圖形界面，體驗的實時影像技術(shù)，充分體現(xiàn)現(xiàn)代實驗室的便捷和舒適；微波定向壓縮技術(shù)，基于矢量微波場建模的頂層反射設(shè)計，定向改變場強(qiáng)分布，將微波能量高度均勻聚集在樣品區(qū)域，提高反應(yīng)的平行性。