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高通量微波消解仪其详细的操作可分为以下阶段

更新时间:2025-09-27

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  高通量微波消解仪是一种基于微波加热原理与密闭高压环境设计的实验室样品前处理设备,集高效、安全、精准、自动化于一体,广泛应用于化学分析、环境监测、食品安全、材料科学等领域,成为现代实验室实现高通量元素分析的核心工具。
  其通过微波电磁波直接作用于样品与消解试剂的混合物,极性分子(如水、酸)在交变电场中高速旋转产生分子间摩擦,将微波能转化为热能,实现快速、均匀的内部加热。密闭高压消解罐(通常由PTFE、TFM或石英制成)可承受高温(可达350℃)和高压(可达10MPa),高温高压环境加速有机物氧化分解,使目标元素转化为可溶性无机离子,为后续分析(如ICP-OES、ICP-MS、AAS等)提供高质量样品溶液。
  通量微波消解仪详细的操作流程:
  一、实验前准备
  样品准备
  将待测样品研磨均匀(如土壤、植物、食品等),过筛(通常为40–100目)。
  准确称取适量样品(一般为0.1–0.5 g,根据样品性质和消解罐容量调整),记录质量(精确至0.1 mg)。
  将样品转移至微波消解罐内衬(常用PFA、PTFE或石英材质)。
  选择合适的消解试剂
  根据样品类型选择酸体系,常见组合:
  土壤/矿石:HNO₃+HCl+HF+H₂O₂(注意:HF需使用耐氟材料)
  生物组织/食品:HNO₃+H₂O₂
  塑料/聚合物:HNO₃+H₂SO₄或逆王水
  加入酸量一般为6–10 mL,确保完q浸没样品。
  预消解(可选)
  在通风橱中将装有样品和酸的消解罐敞口放置,室温或低温(<100°C)加热数小时(如过夜),以去除剧烈反应风险(如产生大量气体)。
  二、消解罐组装
  安装密封组件
  将内衬放入消解罐外壳(通常为PEEK或高强度聚合物)。
  依次安装密封盖、O型圈、压力释放膜片(burst disk)或弹簧阀。
  检查O型圈是否完好、无扭曲,确保密封性。
  拧紧罐盖至规定扭矩(不可过度用力)。
  检查所有罐体
  确保每个消解罐组装正确、无裂纹、无污染。
  对于含HF的样品,必须使用全PFA内衬和专用密封件。
  三、转子装载与仪器设置
  装载转子
  将组装好的消解罐对称放入转子孔位(避免偏心负载,影响旋转平衡)。
  若样品数量不足,用空白罐或配重罐填补空位,保持转子平衡。
  检查转子与腔体
  确认转子编号与仪器匹配,放置到位。
  清洁腔体内壁,确保无酸液残留或异物。
  设置消解程序
  打开控制软件或触摸屏,选择或新建消解方法:
  多步升温程序示例:
  从室温升至120°C,保持5 min
  升至160°C,保持5 min
  升至190°C,保持10 min
  升至220°C(难消解样品),保持15–20 min
  设置最大允许压力(如80 bar)
  设置微波功率(自动调节为主)
  可启用实时温度/压力监控功能(红外或光纤测温)
  四、启动消解程序
  关闭炉门,启动运行
  确保炉门锁紧,安全联锁正常。
  启动程序,系统自动开始:
  微波加热
  转子旋转(确保均匀受热)
  实时监测各罐温度与压力
  运行过程监控
  观察控制屏幕上的温度、压力曲线,确保在安全范围内。
  如出现异常报警(超温、超压、泄漏),系统应自动停止微波输出。
  五、消解结束与冷却
  自然冷却或强制冷却
  程序结束后,禁止立即打开炉门!
  建议:
  先在炉内自然冷却至80°C以下(约30–60分钟)
  或使用风冷/水冷系统加速降温(部分仪器自带)
  冷却过程中保持转子封闭,防止酸蒸气泄漏。
  六、取出样品与后处理
  取出消解罐
  戴耐酸手套和护目镜,在通风橱中打开炉门。
  小心取出消解罐,检查是否有泄漏、变形或密封失效。
  开罐
  缓慢松开罐盖,避免压力残留导致喷溅。
  若使用压力释放膜片,需小心移除。
  赶酸(可选)
  将消解液转移至烧杯或赶酸仪,在电热板上加热(约150°C)驱除多余酸(特别是HNO₃、HF),并定容至一定体积(如25 mL或50 mL)。
  过滤与定容
  若有不溶物,可用0.45μm滤膜过滤。
  用去离子水定容,摇匀,待后续分析(如ICP-MS、AAS等)。
  七、清洁与维护
  清洗消解罐
  内衬、O型圈、盖子等部件用去离子水冲洗,必要时用稀酸(如10%HNO₃)浸泡,超声清洗。
  晾干或烘干后重新组装备用。
  记录与归档
  记录样品信息、消解程序、异常情况等,保存仪器运行日志。

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