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當前位置:上海川宏實驗儀器有限公司>>樣品前處理設(shè)備>>微波消解儀>> 高通量智能微波消解器CHWB-6 快速消解儀
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品 牌其他品牌
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所 在 地上海市
更新時間:2024-06-24 14:27:40瀏覽次數(shù):226次
聯(lián)系我時,請告知來自 化工儀器網(wǎng)產(chǎn)地類別 | 國產(chǎn) | 價格區(qū)間 | 2萬-5萬 |
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爐腔級別 | 民用級 | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,食品,化工,農(nóng)業(yè),制藥 |
高通量智能微波消解器CHWB-6 快速消解儀微波消解儀的微波特性:
(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,反射的微波對磁控管有損害。高通量智能微波消解器CHWB-6 快速消解儀
(2)絕緣體可以透過微波,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)都不會吸收微波的能量,或吸收微波極少。物質(zhì)吸收微波的強弱實質(zhì)上與該物質(zhì)的復介電常數(shù)有關(guān),即損耗因子越大,吸收微波的能力越強[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。它們的分子具有永九偶極矩(即分子的正負電荷的中心不重合)。極性分子在微波場中隨著微波的頻率而快速變換取向,來回轉(zhuǎn)動,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,水是強極性分子,因此能在微波爐中加熱
稱取0.2克-1.0克的試樣置于微波消解儀的消解罐中,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、對流與熱傳導傳送能量,熱是由外向內(nèi)通過器壁傳給試樣,通過熱傳導的方式加熱試祥。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)就能被加熱到攝氏幾百*。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。
微波消解大不同:高通量微波消解儀怎么選
當前,環(huán)境安全檢測和食品安全檢測中應(yīng)用廣的就是高通量微波消解儀。所謂“高通量",是指批處理量≥40個,其所用消解罐的罐體結(jié)構(gòu)及客戶做樣情況和對設(shè)備安全性的要求,都與只有十幾個或者幾個消解罐的“超高壓微波消解儀"存在極大差異!
簡單來說,至少有以下幾點:
1、“高通量微波消解罐"批處理量≥40個,至少呈2圈分布,甚至是3圈分布。這就必然存在內(nèi)外圈微波能量差及散熱速率差所導致的罐體溫度差。此時,如果用一個主控罐溫度來代表剩余39個罐的溫度,到底有多大代表性顯然就是個問題。
2、購置“高通量微波消解罐"的客戶,通常待檢樣品量大,對做樣效率有著要求,且樣品可能形形色色,成分組成不可能一致。當不同的樣品同批次消解,各反應(yīng)罐罐內(nèi)溫度、壓力變化情況有所不同,顯然無法用一個主控罐的溫度和壓力來代表剩余39個罐的溫度和壓力!
3、同批次≥40個樣品罐同時消解,超溫、超壓所致的安全風險較批處理6-16罐的“超高壓罐"模式成倍提高,這時“全罐紅外測溫"和“全罐壓力控制"對于確保安全性就變得尤為重要!
4、好的“高通量微波消解罐"較“超高壓微波消解罐"結(jié)構(gòu)更為簡單,操作更為便捷,使用成本更低,“高通量微波消解罐"對控溫準確性及操作安全性提出了更高的要求。
毫無疑問,是否采用“全罐控溫"和“全罐控壓"方式,對于確保高通量微波消解儀的安全性和消解效果極為重要。那么,是否所有聲稱采用“全罐控溫"和“全罐控壓"方式的高通量微波消解儀都是一樣的呢?顯然也不是,其中大有。
全罐溫度控制
“全罐溫度控制"(全罐控溫)的技術(shù)原理是:采用紅外溫度傳感器逐個掃描各個消解罐,采集其材料表面溫度通過系數(shù)換算成罐內(nèi)溶液溫度,或者透射罐體材料直接采集罐內(nèi)溶液溫度(中紅外技術(shù)),從而獲取所有消解罐的溫度數(shù)據(jù),并加以控制。拋開換算系數(shù)是否適用于所有不同類型的樣品,僅就紅外技術(shù)而言,各品牌的紅外技術(shù)亦存在差異(低靈敏度近紅外技術(shù)、高靈敏度近紅外技術(shù)、更高準確性的中紅外技術(shù)),同時紅外傳感器放置位置及數(shù)量也存有很大差異(側(cè)壁單點紅外非全罐測溫、底部單點紅外非全罐測溫、底部雙紅外全罐測溫),各品牌設(shè)備的實際性能表現(xiàn)差異大,具體如下:
1、低靈敏度近紅外技術(shù)+側(cè)壁單點紅外非全罐測溫:(如圖1) 這種初的測溫方式成本低,主機及罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單;但并非全罐測溫,僅能檢測外圈罐體的護套外壁溫度;測溫點并非在樣品反應(yīng)區(qū),測溫準確性極低,檢測數(shù)據(jù)無法反應(yīng)罐內(nèi)溫度,只能當做罐體溫度異常報警使用。
2、高靈敏度近紅外技術(shù)+底部雙紅外全罐測溫:這種方式是較早采用的一種全罐測溫方法,成本較高,而且因為檢測的是罐體底部反應(yīng)區(qū)材料表面溫度,而非罐體內(nèi)部溶液溫度,受罐子材料厚度及使用程度的影響較大。
3、高準確性中紅外技術(shù)+底部雙紅外全罐測溫:這種目前只在屹堯科技和某進口品牌的型號所采用的全罐測溫方式,正如屹堯踏實做事的風格一樣,我們并沒有像老外那樣給它編一個洋氣的名字,而是依然叫它中紅外測溫技術(shù)。這種全新的底部雙中紅外測溫技術(shù),可透射穿過罐體材料,直接檢測罐體底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)部溶液溫度,準確性,只是相應(yīng)的成本也更高。
全罐壓力控制
“全罐壓力控制系統(tǒng)"(全罐控壓)的技術(shù)原理是:基于每一個消解罐可反復使用的“定量"或“非定量"自動泄壓技術(shù),反應(yīng)過程中一旦罐內(nèi)壓力過大,罐體可自動釋放罐內(nèi)過量氣壓,可確保每一個消解罐不發(fā)生超高爆罐事故——當然我們所說的泄壓是安全無破壞性的泄壓。如果連一個泄壓孔都沒有,壓力超過限值,頂絲或頂墊就會以破壞的方式泄壓,就算不考慮泄壓導致的耗材,這種泄壓方式的安全隱患才更值得注意。同時基于微波消解儀主機內(nèi)置的“聲音異響報警器"和“酸氣濃度報警器",當腔內(nèi)罐體出現(xiàn)大范圍超壓泄壓時,主機會自動停機并報警。相對于單一主控罐控壓,它在高通量微波消解儀壓力控制方面的優(yōu)勢顯而易見,也被幾乎所有微波消解儀廠商所采用,當然,各品牌實現(xiàn)方式同樣存在差異。
1、非定量罐體自動泄壓技術(shù)+聲音異響報警器: 這種初的全罐控壓方式罐體結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,主要通過密封組件形變泄壓。這種方式泄壓點受材料使用成度及老化影響很大;但是消解罐反應(yīng)壓力從10atm~20atm都存在泄壓,泄壓點“邊界"模糊,直接導致總泄壓量過大,罐內(nèi)壓力始終偏低,無法達到190℃以上的反應(yīng)溫度,油脂類樣品無法消解澄清,數(shù)據(jù)回收率偏低!
2、定量罐體自動泄壓技術(shù):作為升級后的全新全罐控壓技術(shù),每個消解罐罐蓋內(nèi)置一個可反復使用的“定量控壓模塊",泄壓點“邊界"被固定在20atm,只有當罐內(nèi)壓力超過20atm,“定量控壓模塊"才自動啟動泄壓,一旦罐內(nèi)壓力低于20atm,“定量控壓模塊"又重新自動閉合,以確保罐體密閉,該結(jié)構(gòu)可支持消解罐工作溫度達到210℃以上,能明顯提升樣品消解效果,是油脂樣品可消解澄清,確保數(shù)據(jù)回收率!當然,由于罐體結(jié)構(gòu)復雜,制造成本也高。
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