الميكروويف الهضم التكنولوجيا يمكن تحقيق سرعة التحلل من العينات في بيئة مغلقة مع ارتفاع الضغط من خلال التآزر بين الميكروويف والكواشف الكيميائية .

الميكروويف التدفئة الانتقائية : انتقال الطاقة

تبديد الحرارة التقليدية تعتمد على التوصيل الحراري والحمل الحراري ، نقل الحرارة من الجدار الخارجي إلى الطبقة الداخلية من الحاويات ، والتي تستغرق وقتا طويلا ، ويمكن أن يؤدي بسهولة إلى ارتفاع درجة الحرارة المحلية . الميكروويف الهضم يستخدم الميكروويف اختراق ( 2.45ghz ) مباشرة على الجزيئات القطبية ( مثل الماء و حمض الهيدروفلوريك ) في العينة و الهضم الحل ( مثل حمض النيتريك ، حمض الهيدروفلوريك نظام مختلط ) . الجزيئات القطبية تدور في سرعة عالية ( 2.45 بليون مرة في الثانية ) في حقل كهربائي متناوب ، الطاقة الكهرومغناطيسية يتم تحويلها إلى طاقة حرارية من خلال الاحتكاك بين الجزيئات ، والتدفئة موحدة يتحقق من داخل العينة إلى الخارج . على سبيل المثال ، عندما يتم هضم عينات التربة ، الميكروويف يمكن رفع درجة حرارة النظام إلى 200 درجة مئوية في 5 دقائق ، في حين أن لوحة التدفئة الكهربائية التقليدية يستغرق أكثر من ساعتين .

ارتفاع ضغط البيئة المغلقة : كسر قيود حركية التفاعل

مختومة الهضم وعاء مصنوع من بولي تترافلوروإيثيلين ( السليكوون ) داخل وعاء معدني سترة ، والتي يمكن أن تحمل ما يصل إلى 6 ميغاباسكال الضغط ( درجة الحرارة المقابلة حوالي 300 ℃ ) . ارتفاع ضغط البيئة يجلب مزايا مزدوجة :

زيادة نقطة الغليان من الهضم الحل : حمض النيتريك هو 83 ℃ تحت الضغط الجوي ، ويمكن أن تصل إلى أكثر من 200 ℃ تحت الضغط العالي ، مما يعزز من قدرة أكسدة حمض ، وتسريع التحلل من المواد غير القابلة للذوبان ( مثل أكاسيد المعادن والسيليكات ) .

قمع تطاير الخسارة : نظام مغلق يمنع الغازات الحمضية ( مثل أكاسيد النيتروجين ، التردد ) من الهروب ، وتجنب فقدان العناصر ، ولا سيما الزئبق والزرنيخ وغيرها من العناصر المتطايرة مناسبة لأنّ دقة القياس . على سبيل المثال ، في الكشف عن المعادن الثقيلة في الأغذية ، الميكروويف الهضم يمكن أن تضمن استرداد الرصاص والكادميوم أكثر من 95 ٪ .

تحسين نظام حامض : التآزر حل المصفوفة المعقدة

الميكروويف الهضم عادة ما تعتمد على نظام مختلط من حمض ( على سبيل المثال ، hno-hcl-h-o-o-o ) من خلال الأكسدة ، تعقيد ، acidolysis وغيرها من آليات متعددة لتحقيق التحلل :

حمض النيتريك : مؤكسد قوي ، تتحلل المواد العضوية لإنتاج CO ₂ و H ₂ o .

حمض الهيدروكلوريك : يذوب كبريتيد المعادن وجزء من أكاسيد تشكيل " ملوك المياه " تأثير مع حمض النيتريك .

حمض الهيدروفلوريك : تدمير شعرية من سيليكات ، والإفراج عن العناصر المعدنية المغلفة .

بيروكسيد الهيدروجين : مساعدة الأكسدة ، والحد من استخدام حمض النيتريك ، والحد من قيمة فارغة .

على سبيل المثال ، hno-hf-hclo حمض مختلطة يمكن أن تتحلل معقدة تحتوي على مصفوفة ilmenite والميكا في غضون 15 دقيقة عند هضم العينات الجيولوجية ، في حين أن الطريقة التقليدية يتطلب ساعات و بقايا الجسيمات .

رابعاً - موجز المزايا التقنية

الميكروويف الهضم يمكن أن تقلل من وقت التحلل من عينة من عدة ساعات إلى 10-30 دقيقة ، والحد من استهلاك حمض بنسبة 50 ٪ - 70 ٪ من خلال ثلاث آليات رئيسية انتقائية التدفئة ، وارتفاع ضغط تعزيز نظام حامض التآزر . ولذلك ، الميكروويف الهضم أصبح معيار طريقة المعالجة في مجالات الرصد البيئي ، وسلامة الأغذية ، والتنقيب الجيولوجي .