微波消解技術(shù)的應(yīng)用

　　微波消解技術(shù)具有省時(shí)、省酸、安全、污染小以及損失少、空白值低、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品、環(huán)境樣品、人體及動(dòng)物樣品、農(nóng)產(chǎn)品、中草藥樣品、紡織品、合金、化妝品以及礦物質(zhì)樣品中的重金屬元素的分析，尤其是在易揮發(fā)元素的分析檢測(cè)中更具有優(yōu)勢(shì)。能夠與之配合使用的分析儀器也很廣泛，它可適用于原子吸收光譜（AAS）、原子發(fā)射光譜（ICP-AES）、原子熒光（AFS）、等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）等儀器分析方法的樣品前處理。

　　微波消解技術(shù)在食品樣品中的應(yīng)用

　　微波消解是目前食品檢測(cè)中廣泛使用的一種重要而有效的前處理方法，主要用于肉制品、水產(chǎn)品、乳制品、調(diào)味品以及食品包材等樣品中重金屬檢測(cè)的前處理階段。由于常見的食品大部分是由有機(jī)成分組成的碳水化合物，在消解過程中會(huì)有大量的CO2氣體產(chǎn)生。另外，消解使用的硝酸被還原還會(huì)產(chǎn)生NO2氣體，試劑及水本身被加熱也會(huì)產(chǎn)生一定的蒸汽壓力。因此大部分的食品消解反應(yīng)中，當(dāng)升高到一定的溫度時(shí)密閉反應(yīng)體系內(nèi)壓力會(huì)迅速增加，鑒于在反應(yīng)過程中有高溫高壓的存在，因此在對(duì)食品樣品進(jìn)行消解的時(shí)候必須要控制好微波輻射的功率，并且所使用的設(shè)備還需要具有多重壓力防護(hù)措施，以防止發(fā)生危險(xiǎn)。

　　微波消解技術(shù)在環(huán)境樣品中的應(yīng)用

　　很多環(huán)境樣品在常壓下用酸不易全消解，而使用密閉微波消解所達(dá)到的高溫高壓條件可以很好地解決這一問題，同時(shí)在消解過程中樣品所包含的一些易揮發(fā)元素也被很好地密閉在消解罐中不易造成損失。因此，微波消解技術(shù)在眾多環(huán)境樣品如污水、污泥、土壤等的分析中得到廣泛應(yīng)用。

　　微波消解技術(shù)在生物樣品中的應(yīng)用

　　隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論與技術(shù)的發(fā)展，微量元素在生物體內(nèi)的作用得到逐步揭示，因此人們對(duì)生物樣品中各種微量元素的含量也越來越重視。對(duì)于微量元素的測(cè)定，常用的分析方法有AAS、AFS、ICP-AES等，這些測(cè)試手段通常需要對(duì)樣品進(jìn)行一定的前處理，即采用酸消解的方法將樣品機(jī)體及其里邊所含的待測(cè)元素全部溶解成可溶性鹽類。傳統(tǒng)消解手段往往達(dá)不到相應(yīng)的反應(yīng)溫度，樣品難以得到全消解，而使用密閉微波消解儀其所產(chǎn)生的高溫高壓條件可以很好地解決這一問題，提高消解的質(zhì)量和效率。因此，憑借相對(duì)于其它傳統(tǒng)處理手段的顯著優(yōu)勢(shì)，再加上大量的實(shí)際需求的存在，使得微波消解技術(shù)在生物樣品分析工作中的應(yīng)用越來越廣泛，在中草藥材樣品、動(dòng)植物組織樣品、農(nóng)副產(chǎn)品、生物體液樣品等生物樣品的微量元素分析中都有應(yīng)用。

　　微波消解技術(shù)在其他方面的應(yīng)用

　　微波消解技術(shù)除了應(yīng)用在以上所說的幾個(gè)領(lǐng)域之外，還在石油石化行業(yè)、冶金地礦行業(yè)、化妝品行業(yè)、玩具制造行業(yè)、涂料行業(yè)等其他一些行業(yè)的產(chǎn)品分析或質(zhì)量控制中也有很廣泛的應(yīng)用。這些行業(yè)中的很多樣品在檢測(cè)時(shí)若使用常規(guī)方法進(jìn)行樣品處理都較難以消解全，而密閉微波消解方法優(yōu)勢(shì)使它在處理這一類樣品時(shí)表現(xiàn)出來的效果相當(dāng)不錯(cuò)。

　　微波消解儀的分類

　　第一類，即A類機(jī)

　　超高壓消解反應(yīng)罐，內(nèi)罐材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)TFM，外罐（套）各廠家均選用國內(nèi)外最為先進(jìn)的材料制成，消解罐為框架式雙層罐結(jié)構(gòu)，批處理量大≥10個(gè)，一般采用 工業(yè)微波爐的大爐腔設(shè)計(jì)，容積大，功率大，多層鋼結(jié)構(gòu)防爆爐門，自彈出（浮動(dòng)式）平移爐門結(jié)構(gòu)。

　　第二類，即B類機(jī)

　　高壓消解反應(yīng)罐，內(nèi)罐材質(zhì)為TFM（或高質(zhì)量的PTFE），外罐（套）材料通常用增強(qiáng)型PEEK；改進(jìn)型爐腔設(shè)計(jì)，爐腔容積中等，有些廠家在爐門結(jié)構(gòu)上也采用了自彈出緩沖爐門結(jié)構(gòu)，批處理量為10左右。

　　第三類，即C類機(jī)

　　中高壓消解反應(yīng)罐。結(jié)構(gòu)簡單, 操作方便，儀器本身的故障率低, 成本低廉； 但爐腔稍為單薄, 若發(fā)生爆炸爐腔和爐門損壞較大, 但操作人員的安全性還是有保障的。

　　按控溫方式，微波消解儀可以分為

　　紅外控溫、熱電偶控溫、鉑電阻控溫、光纖控溫等。

　　紅外控溫

　　其工作方式是在距離下掃描和監(jiān)測(cè)溫度紅外數(shù)據(jù)，系非接觸式控溫，故其性較差，控溫精度不高。

　　熱電偶控溫

　　是指傳感器通過冷熱端電勢(shì)差測(cè)試相對(duì)溫度，由于易引起天線效應(yīng)干擾微波場的均勻性，故容易產(chǎn)生電火花導(dǎo)致安全事故，并且在微波場下有自熱效應(yīng)即不能測(cè)定罐內(nèi)實(shí)際溫度。

　　鉑電阻控溫

　　利用溫度變化影響鉑金導(dǎo)體的電導(dǎo)率技術(shù),通過阻抗變化測(cè)試熱力學(xué)溫度，輸出信號(hào)響應(yīng)較強(qiáng)，精度較高。但是同樣會(huì)有天線效應(yīng)，容易產(chǎn)生電火花導(dǎo)致安全事故。

　　光纖控溫

　　采用直接光纖溫度測(cè)量法，不受微波場影響，可以提供高精度測(cè)量，具備信息反饋及時(shí)、控溫，不存在安全隱患等優(yōu)點(diǎn)，是目前理想的微波消解控溫方式。