革新時代丨高通量微波消解儀在分析化學領域中的應用

由二十世紀三十年代微波電子管的出現開始了微波技術的發展，直到現在微波消解技術已經廣泛應用于分析化學領域。對比傳統的加熱方式，微波能量傳遞方式顯得快捷又清潔，因此在土壤、固廢和廢水COD的測定等方面深受各個環境檢測的實驗室青睞。

微波消解技術是利用微波的穿透性和激活反應能力加熱密閉容器內的試劑和樣品，可使制樣容器內壓力增加，反應溫度提高，從而大大提高了反應速率，縮短樣品制備的時間。并且可控制反應條件，使制樣精度更高，減少對環境的污染和改善實驗人員的工作環境。而傳統方法的多孔消解儀器通常樣品消解時間需要數小時以上。

傳統消解儀器即使內配尾氣吸收裝置，也很難避免消化中尾氣泄漏而產生很嗆人的氣味。以GDANA A8微波消解儀為例，其擁有超壓自密閉智能控壓技術，正常工作狀態下消解罐*密閉無泄露，超壓狀態下自動安全泄壓，釋放多余反應氣體（CO₂和氮氧化物）后瞬間密閉，保證后續實驗順利進行。

A8微波消解儀啟動后，微波通過試樣，極性分子隨微波頻率快速變換取向，2450MHz的微波，變頻雙磁控管高能微波場發射，非脈沖連續微波輸出，分子每秒鐘變換方向若干次，分子來回轉動，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。過程中，A8微波消解儀的垂直/水平雙向波導設計有效提升微波功率密度和均勻性，能量利用率更高，確保樣品消解的一致性。

傳統的化學預處理方法一般是：濕法分解法、干法灰化-酸溶法、堿融-酸處理法。這些方法的缺點很多：耗時長（一般需要幾小時至一天），試劑用量大，耗電量大，勞動強度大，廢氣量大，空白值高等。而隨著科學技術的發展進步，研制出許多先進分析儀器，如AAS、ICP、ICP-MS、GC、GC-MS等儀器。這些儀器分析方法離不開樣品的前處理方法，而微波消解正為此提供了一個全新的手段。

微波消解對酸的使用量少，消解時間短，適合濕式消解法。此方法在環境監測中已應用于土壤、固廢、底質中重金屬和廢水COD的測定。