微波消解儀在環境分析中的應用

微波消解儀(yi) 在環境分析中的應用

微波消解技術即在微波加熱作用下，破壞樣品中目標組分的初始形態，而使其以無機離子最高或較高價(jia) 態的形式釋放出來。微波加熱與(yu) 傳(chuan) 統的加熱方式不同，它不是通過熱傳(chuan) 導由表及裏的“外加熱"而是“內(nei) 加熱"，即樣品和試劑在微波產(chan) 生交變磁場作用下，產(chan) 生介質的分子極化，極性分子隨磁場變化交替排列，導致分子高速震蕩，使物質分子劇烈振動和碰撞，致使溫度迅速升高，在劇烈的碰撞攪拌作用下，促使消解酸與(yu) 樣品更好的接觸，從(cong) 而使樣品迅速被分解，另外密閉容器內(nei) 產(chan) 生的高壓提高了消解酸的沸點，能夠使樣品在高沸點下進行消解，大大縮短消解時間。

　　微波消解常用試劑

　　(1) 硝酸：硝酸是一種強氧化劑，能氧化侵蝕金屬和有機物質，使之成為(wei) 可溶性的硝酸鹽，能夠溶解大多數的硫化物，通常與(yu) 雙氧水同時使用，使消解，主要用於(yu) 有機樣品如：脂肪、飲料、蛋白質、顏料和聚合物，也應用於(yu) 金屬氧化物和土壤等。

　　(2) 硫酸：硫酸是許多物質的有效溶劑，可破壞幾乎所有的有機化合物，進行快速脫水炭化，熱的硫酸可用於(yu) 有機組織。氫氧化物、金屬和礦石，但必須嚴(yan) 格監控其溫度，因為(wei) 其沸點超過許多微波消解儀(yi) 內(nei) 罐的限製溫度，多數情況下作為(wei) 一種輔助酸。

　　(3) 氫氟酸：適用於(yu) 消解含矽樣品，它將矽酸鹽轉變為(wei) 四氟化矽從(cong) 樣品中分離出來，與(yu) 硝酸一起可氧化鈦、鎢、铌、鋯等

　　(4) 王水：它是1體(ti) 積硝酸和3體(ti) 積鹽酸的混合物，其效力主要來源於(yu) 兩(liang) 者反應產(chan) 生的氯化亞(ya) 硝酰(NOCI)。適用於(yu) 無機物如金和鉑、植物組織、廢水的消解。王水能從(cong) 矽脈石中濾去金屬但不能使其溶解。

　　在環境監測中的應用

　　微波消解涉及到的環境樣品包括土壤、固體(ti) 垃圾、煤、煤飛灰、海洋沉積物、淤泥、廢水等。許多環境樣品都是經過複雜作用，沉積後的產(chan) 物，基體(ti) 成分複雜，既有重金屬又有農(nong) 藥殘留，由於(yu) 環境樣品的多樣性、基體(ti) 的複雜性，針對被測組分和測試手段的不同，需要查詢大量的文獻資料以確定樣品性質及所需的消解試劑。環境樣品中通常含有一些有機物，常壓下用酸不易消解，而密閉微波消解能夠很好地解決(jue) 這一問題，另外，一些易揮發元素也不會(hui) 造成損失。

　　微波消解已經廣泛應用於(yu) 環境樣品的金屬元素分析中，用微波消解法測定固體(ti) 廢棄物中元素的方法（USEPA3051），通過大量實驗考查了精密度和準確度，驗證了微波消解的可靠性。

　　化學需氧量（COD）是水質監測的主要指標之一，經典的方法為(wei) 重鉻酸鉀回流法，但其消耗樣品和試劑較多，回流時間長（大於(yu) 2h），而采用微波消解技術省時，速度快。

　　非金屬元素的研究主要集中在硫、氮、磷。利用微波加熱壓力消解，一次可同時完成10多個(ge) 樣品的消解，與(yu) 常規分析方法相比，分析速度大大提高。

　　微波消解是一種先進、高效的樣品處理方法，能夠很好地滿足現代儀(yi) 器分析對樣品處理過程的要求，尤其在易揮發元素的分析檢測中更具有優(you) 勢