恒奧德新(xin)款(kuan) 消(xiao)解儀(yi)原(yuan)理應用(yong)域

電(dian)熱消(xiao)解儀(yi)原(yuan)理

電(dian)熱消(xiao)解儀(yi),包(bao)括(kuo)加(jia)熱(re)體(ti),加(jia)熱(re)體(ti)通過加(jia)熱(re)主(zhu)電(dian)路(lu)與交(jiao)電(dian)源連接(jie)形成加(jia)熱(re)回(hui)路(lu),加(jia)熱(re)主(zhu)電(dian)路(lu)包(bao)括(kuo)依次(ci)串接(jie)的(de)空氣斷路(lu)器(qi)、單(dan)相橋(qiao)整濾(lv)波單元和(he)Buck主(zhu)電(dian)路(lu);還(hai)包括設置在(zai)加(jia)熱(re)體(ti)上的(de)溫度傳感(gan)器(qi),溫度傳感(gan)器(qi)通(tong)過濾(lv)波放(fang)大單(dan)元分別與單片(pian)機(ji)和(he)PWM控制驅(qu)動(dong)單元(yuan),單片(pian)機(ji)與PWM控制驅(qu)動(dong)單元(yuan)相連接(jie),PWM控制驅(qu)動(dong)單元(yuan)通過隔離驅(qu)動(dong)單元(yuan)與Buck主電(dian)路(lu)相連接(jie);PWM控制驅(qu)動(dong)單元(yuan)通過采樣電(dian)阻(zu)對(dui)加(jia)熱(re)回(hui)路(lu)中電(dian)采樣;單片(pian)機(ji)的(de)輸出(chu)端(duan)連接(jie)有顯(xian)示溫度的(de)輸出(chu)設備(bei),輸入端(duan)連接(jie)有參數(shu)設定的(de)輸入設備(bei)

微波(bo)消(xiao)解原(yuan)理

稱(cheng)取0.2克(ke)-1.0克(ke)的(de)試(shi)樣置於消(xiao)解罐(guan)中，加(jia)入約2mI的(de)水，加(jia)人適(shi)量的(de)酸。通常是(shi)選用(yong)HNO3、HCI、HF、H2O2等，把罐(guan)蓋(gai)好，放(fang)入爐中。當微波(bo)通過試(shi)樣時(shi)，性分(fen)子隨微波(bo)頻率快(kuai)速(su)變(bian)換取向，2450MHz的(de)微波(bo)，分子(zi)每(mei)秒鐘變(bian)換方向2.45×109次(ci)，分子來回(hui)轉動(dong)，與周(zhou)圍分子(zi)相互碰(peng)撞摩擦(ca)，分(fen)子的(de)總能量增(zeng)加(jia)，使(shi)試(shi)樣溫度急(ji)劇上升。同時，試(shi)液中的(de)帶電(dian)粒子(zi)(離子(zi)、水合離子(zi)等)在(zai)交(jiao)變(bian)的(de)電(dian)磁場(chang)中，受電(dian)場力(li)的(de)作用(yong)而(er)來回(hui)遷移(yi)運(yun)動(dong)，也(ye)會與臨近(jin)分(fen)子撞擊，使(shi)得試(shi)樣溫度升。這(zhe)種加(jia)熱(re)方(fang)式(shi)與傳統(tong)的(de)電(dian)爐加(jia)熱(re)方(fang)式(shi)然(ran)不同。

(1)體加(jia)熱(re)。電(dian)爐加(jia)熱(re)時(shi)，是(shi)通過熱輻(fu)射(she)、對(dui)與熱傳(chuan)導傳送能量，熱(re)是(shi)由外向內通過器壁傳(chuan)給試(shi)樣，通(tong)過熱傳(chuan)導的(de)方式(shi)加(jia)熱(re)試(shi)祥。微波(bo)加(jia)熱(re)是(shi)種直(zhi)接(jie)的(de)體加(jia)熱(re)的(de)方式(shi)，微波(bo)可以(yi)穿(chuan)入試(shi)液的(de)內，

在(zai)試(shi)樣的(de)不同深度，微波(bo)所到(dao)之(zhi)處同(tong)時(shi)產生(sheng)熱效(xiao)應，這(zhe)不僅(jin)使(shi)加(jia)熱(re)更快速(su)，而(er)且更均(jun)勻(yun)。大大(da)縮(suo)短(duan)了加(jia)熱(re)的(de)時間(jian)，比傳(chuan)統(tong)的(de)加(jia)熱(re)方(fang)式(shi)既快速(su)又(you)效(xiao)率。如(ru):氧化物或(huo)硫(liu)化物在(zai)微波(bo)(2450MHz 、800W)作用(yong)下, 在(zai)1min內就能被加(jia)熱(re)到(dao)攝氏幾百(bai)度(du)。又(you)如(ru)Mn02 1.5 克(ke)在(zai)650W微波(bo)加(jia)熱(re)1min可(ke)升溫到920K，可見升溫的(de)速(su)率非(fei)常(chang)之(zhi)快(kuai)。傳(chuan)統(tong)的(de)加(jia)熱(re)方(fang)式(shi)(熱(re)輻(fu)射(she)、傳導與對(dui))中熱能的(de)利用(yong)分低，許多(duo)熱量(liang)都發散(san)給周(zhou)圍環境中，而(er)微波(bo)加(jia)熱(re)直(zhi)接(jie)作用(yong)到物(wu)質(zhi)內，因(yin)而(er)提了能量利用(yong)率。

(2)過熱現(xian)象。微波(bo)加(jia)熱(re)還(hai)會出(chu)現過熱現(xian)象(即(ji)比沸(fei)點溫度還(hai)

)。電(dian)爐加(jia)熱(re)時(shi)，熱是(shi)由外向內通過器壁傳(chuan)導給試(shi)樣，在(zai)器(qi)壁表(biao)面上很(hen)容(rong)易(yi)形成氣泡，因(yin)此(ci)就不容易(yi)出(chu)現過熱現(xian)象，溫度保持(chi)在(zai)沸(fei)點(dian)上，因(yin)為氣化要吸(xi)收大(da)量(liang)的(de)熱。而(er)在(zai)微波(bo)場中，其"供熱"方式(shi)不同，能量在(zai)體(ti)系內直(zhi)接(jie)轉化。由於體系內缺少形成氣"泡"的(de)"核(he)心(xin)"，因(yin)而(er)， 對(dui)些(xie)低沸點(dian)的(de)試(shi)劑，在(zai)密(mi)閉(bi)容器(qi)中，就很(hen)容(rong)易(yi)出(chu)現過熱，可(ke)見，密閉(bi)溶(rong)樣罐(guan)中的(de)試(shi)劑能提供更的(de)溫度，有利於(yu)試(shi)樣的(de)消(xiao)化。

(3)攪拌(ban)。由於試(shi)劑與試(shi)樣的(de)性分(fen)子都(dou)在(zai)2450MHz電(dian)磁場(chang)中快速(su)的(de)隨變(bian)化的(de)電(dian)磁場(chang)變(bian)換取向，分子(zi)間(jian)互(hu)相碰(peng)撞摩擦(ca)，相當於(yu)試(shi)劑與試(shi)樣的(de)表面都(dou)在(zai)不斷更新(xin)，試(shi)樣表(biao)面不斷接(jie)觸(chu)新(xin)的(de)試(shi)劑，促(cu)使(shi)試(shi)劑與試(shi)樣的(de)化學反(fan)應加(jia)速(su)行(xing)。交(jiao)變(bian)的(de)電(dian)磁場(chang)相當於(yu)速(su)攪拌(ban)器，每(mei)秒鐘攪拌(ban)2.45×109 次(ci)，提了化學反(fan)應的(de)速(su)率，使(shi)得消(xiao)化速(su)度(du)加(jia)快(kuai)。由此(ci)綜(zong)合(he)，微波(bo)加(jia)熱(re)快(kuai)、均(jun)勻(yun)、過熱、不斷產生(sheng)新(xin)的(de)接(jie)觸(chu)表面。有(you)時還(hai)能降低反(fan)應活化能，改變(bian)反(fan)應動(dong)力學狀況，使(shi)得微波(bo)消(xiao)解能力增(zeng)強(qiang)，能消(xiao)解許(xu)多(duo)傳統(tong)方法(fa)難以(yi)消(xiao)解的(de)樣品。

由上討(tao)論(lun)可知(zhi)，加(jia)熱(re)的(de)快慢(man)和消(xiao)解的(de)快慢(man)，不僅(jin)與微波(bo)的(de)率有(you)關(guan)，還(hai)與試(shi)樣的(de)組(zu)成、濃(nong)度(du)以(yi)及(ji)所用(yong)試(shi)劑即(ji)酸的(de)種類和用(yong)量有(you)關(guan)。要把個(ge)試(shi)樣在(zai)短(duan)的(de)時間(jian)內消(xiao)解，應該選(xuan)擇合(he)適(shi)的(de)酸、合適(shi)的(de)微波(bo)率與時間(jian)。