الميكروويف الهضم هو أداة قوية في المختبرات الحديثة المستخدمة في إعداد العينات ، والتي يمكن أن تتحلل بسرعة في درجة حرارة عالية وضغط مرتفع من خلال تقنية الميكروويف التدفئة . المبدأ التقني هو أبعد من مجرد كلمة " التدفئة " ، وهي عملية دقيقة تنطوي على الفيزياء والكيمياء .

مبدأ التدفئة الأساسية : معظم المرحلة التدفئة الجزيئية الاحتكاك

على عكس التقليدية لوحة التدفئة الكهربائية التي يتم تسخينها من خارج الحاوية عن طريق التوصيل الحراري ، والتدفئة الميكروويف هو نوع من " مرحلة الجسم التدفئة " . الموجات الكهرومغناطيسية التي تنتجها الميكروويف الهضم جهاز 2450 ميغاهيرتز يمكن أن تخترق جدار خزان الهضم الخاصة ، ويمكن استيعابها مباشرة من قبل الجزيئات القطبية ( مثل جزيئات الماء ، h ₂ o ⁺ ، الخ ) في عينة حمض الحل . هذه الجزيئات القطبية في مجال كهرومغناطيسي عالية التردد في محاولة لمتابعة اتجاه الحقل الكهربائي باستمرار عالية السرعة محاذاة ، مما أدى إلى احتكاك عنيف و تصادم ، وبالتالي تحويل طاقة الميكروويف في لحظة الطاقة الحرارية الجزيئية . طريقة التدفئة التي تنتج في وقت واحد من المواد الداخلية لديها مزايا عالية الكفاءة ، وتجنب ظاهرة القشرة السطحية ، وسرعة الوصول إلى درجة حرارة التفاعل من العينة بأكملها .

من التدفئة إلى التحلل : التآزر بين الضغط ودرجة الحرارة

قوة الميكروويف الهضم هو أنه يخلق بيئة مغلقة من ارتفاع في درجة الحرارة وارتفاع الضغط .

ارتفاع درجة الحرارة : التدفئة الميكروويف السريع يجعل من حل حامض تصل إلى أو تتجاوز نقطة الغليان في الغلاف الجوي في غضون دقائق ( على سبيل المثال ، حمض النيتريك تصل إلى 120 درجة مئوية أو أكثر ، أو حتى أكثر من 200 درجة مئوية ) .

ارتفاع الضغط : بخار الحامض و متحللة جزئيا الغاز المتولدة في عملية الهضم لا يمكن الهروب في وعاء مغلق الهضم ، مما أدى إلى ارتفاع سريع في الضغط . وفقا لمبادئ الكيمياء الفيزيائية ، وارتفاع الضغط سوف يؤدي بدوره إلى ارتفاع درجة غليان حمض الحل .

تآزر التحلل : تحت تأثير تآزري من ارتفاع في درجة الحرارة وارتفاع الضغط ، الأكسدة المحتملة و نشاط التفاعل من حمض يمكن أن تعزز بشكل ملحوظ ، والتي يمكن أن تدمر على نحو أكثر فعالية التركيب الجزيئي من المواد العضوية في العينة و حل معظم المواد غير العضوية . الظروف القاسية يمكن أن تتحلل حتى بعض من الصعب التعامل مع المواد العنيدة تحت الضغط الجوي ( مثل سيليكات ، الشحوم ، وهلم جرا ) .

ضمان السلامة ومراقبة دقيقة

من أجل ضمان سلامة هذه العملية العنيفة ، الميكروويف الهضم الحديثة مجهزة في الوقت الحقيقي رصد درجة الحرارة والضغط ونظام الحماية النشطة الآلية . أجهزة الاستشعار في الوقت الحقيقي رصد حالة كل الهضم دبابات ، مرة واحدة في الضغط أو درجة الحرارة الزائدة ، سيقوم النظام على الفور تلقائيا ضبط قوة الميكروويف أو بدء عملية التبريد . وفي الوقت نفسه ، وارتفاع قوة المواد المركبة التي تنتجها الهضم دبابات ، خزان خارجي ، تشكل حاجز مادي قوي ، وضمان التشغيل الآمن .

وباختصار ، فإن التكنولوجيا الأساسية الميكروويف الهضم الصك هو استخدام الميكروويف لتحقيق تدفئة الجسم ، وخلق بيئة تعاونية في درجة حرارة عالية وضغط مرتفع في نظام مغلق ، وبالتالي تحقيق سريع وآمن التحلل من أنواع مختلفة من العينات ، وإرساء أساس متين لمتابعة التحليل الدقيق .