微波消解仪消解液的反常吸收是怎么回事?
时间:2024-07-24 阅读:31
微波消解仪将样品和溶剂置于密闭的容器中,利用微波的体加热优势,对样品进行快速的消解。与传统的消解方法相比,微波消解具有以下优势:
1、消解速度快,极大节约了时间;
2、消耗的试剂少,降低了成本;
3、有效降低易挥发元素的损失,提高回收率;
4、杂质和干扰物质少;
5、减少环境污染;
6、能消解很多传统方法无法消解的样品。
鉴于以上优点,微波消解已经广泛应用在分析化学、轻工业、环境科学、药学、预防医学、化工、地质以及农作物等领域。在微波消解过程中,常常需要用微波将溶剂一般为弱酸、弱碱溶液、加热至220℃。弱酸、弱碱溶液的介电特性和纯水类似,因此可以将消解液视为纯水。
当温度在100-220℃时,水溶液称为次临界态水。因此,我们研究的对象为次临界态水对微波的吸收作用。微波消解罐一般为试管,其直径为1cm-2cm左右。所以为了简化计算,我们将试管简化成了二维的圆。
因此,本项工作的焦点为:次临界态水组成的圆对微波的吸收研究。为了提高加热均匀性,消解罐在不断的转动。这个过程可以视为消解罐保持不动,平面波从其他方向照射来。所以,进一步地可视为次临界态水组成的圆对平面波照射情况下微波功率的吸收。
1、目前,缺少次临界态水的介电公式,因此我们从查阅了一些文献中的实验,拟合了介电函数公式。
2、我们用解析方法进行了平面波展开,分析了各个模态的分布以及系数,确定了各个模态的谐振点。
3、结合品质因数Q,我们重新自己定义了带宽,找到了各个温度下的有多少模态主导。我们发现在140-170℃时,1cm,2cm直径的水柱二维圆、均没有谐振模态。在180℃左右,又有1-2个谐振模态。这样就解释了140-170℃不能较好吸收微波,在180℃时又能吸收微波。