微波消解大不同：高通量微波消解儀怎么選
2020-10-29
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當(dāng)前，環(huán)境安全檢測和食品安全檢測中應(yīng)用較為普遍的就是高通量微波消解儀。所謂“高通量”，是指批處理量≥40個，其所用消解罐的罐體結(jié)構(gòu)及客戶做樣情況和對設(shè)備安全性的要求，都與只有十幾個或者幾個消解罐的“超高壓微波消解儀”存在很大差異！
簡單來說，至少有以下幾點(diǎn)：
1、“高通量微波消解儀”批處理量≥40個，至少呈2圈分布，甚至是3圈分布。這就必然存在內(nèi)外圈微波能量差及散熱速率差所導(dǎo)致的罐體溫度差。此時，如果用一個主控罐溫度來代表剩余39個罐的溫度，到底有多大代表性顯然就是個問題。
2、購置“高通量微波消解儀”的客戶，通常待檢樣品量大，對做樣效率有著*要求，且樣品可能形形色色，成分組成不可能一致。當(dāng)不同的樣品同批次消解，各反應(yīng)罐罐內(nèi)溫度、壓力變化情況一定有所不同，顯然無法用一個主控罐的溫度和壓力來代表剩余39個罐的溫度和壓力！
3、同批次≥40個樣品罐同時消解，超溫、超壓所致的安全風(fēng)險較批處理6-16罐的“超高壓罐”模式成倍提高，這時“全罐紅外測溫”和“全罐壓力控制”對于確保安全性就變得尤為重要！
4、好的“高通量微波消解儀”較“超高壓微波消解儀”結(jié)構(gòu)更為簡單，操作更為便捷，使用成本更低，“高通量微波消解罐”對控溫準(zhǔn)確性及操作安全性提出了更高的要求。
毫無疑問，是否采用“全罐控溫”和“全罐控壓”方式，對于確保高通量微波消解儀的安全性和消解效果極為重要。那么，是否所有聲稱采用“全罐控溫”和“全罐控壓”方式的高通量微波消解儀都是一樣的呢？顯然也不是，其中大有玄機(jī)。
“全罐溫度控制”（全罐控溫）的技術(shù)原理是：采用紅外溫度傳感器逐個掃描各個消解罐，采集其材料表面溫度通過系數(shù)換算成罐內(nèi)溶液溫度，或者透射罐體材料直接采集罐內(nèi)溶液溫度（中紅外技術(shù)），從而獲取所有消解罐的溫度數(shù)據(jù)，并加以控制。拋開換算系數(shù)是否適用于所有不同類型的樣品，僅就紅外技術(shù)而言，各品牌的紅外技術(shù)亦存在差異（低靈敏度近紅外技術(shù)、高靈敏度近紅外技術(shù)、更高準(zhǔn)確性的中紅外技術(shù)），同時紅外傳感器放置位置及數(shù)量也存有很大差異（側(cè)壁單點(diǎn)紅外非全罐測溫、底部單點(diǎn)紅外非全罐測溫、底部雙紅外全罐測溫），各品牌設(shè)備的實際性能表現(xiàn)差異非常大，具體如下：
1、低靈敏度近紅外技術(shù)+側(cè)壁單點(diǎn)紅外非全罐測溫：
這種初的測溫方式成本低，主機(jī)及罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單；但并非全罐測溫，僅能檢測外圈罐體的護(hù)套外壁溫度；測溫點(diǎn)并非在樣品反應(yīng)區(qū)，測溫準(zhǔn)確性極低，檢測數(shù)據(jù)無法反應(yīng)罐內(nèi)溫度，只能當(dāng)做罐體溫度異常報警使用。
2、高靈敏度近紅外技術(shù)+底部雙紅外全罐測溫：
這種方式是較早采用的一種全罐測溫方法，成本較高，而且因為檢測的是罐體底部反應(yīng)區(qū)材料表面溫度，而非罐體內(nèi)部溶液溫度，受罐子材料厚度及使用程度的影響較大。
3、高準(zhǔn)確性中紅外技術(shù)+底部雙紅外全罐測溫：
這種目前只在屹堯科技和某進(jìn)口品牌的型號所采用的全罐測溫方式，正如屹堯踏實做事的風(fēng)格一樣，我們并沒有像老外那樣給它編一個洋氣的名字，而是依然叫它中紅外測溫技術(shù)。這種全新的底部雙中紅外測溫技術(shù)，可透射穿過罐體材料，直接檢測罐體底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)部溶液溫度，準(zhǔn)確性*，只是相應(yīng)的成本也更高。
全罐壓力控制
“全罐壓力控制系統(tǒng)”（全罐控壓）的技術(shù)原理是：基于每一個消解罐可反復(fù)使用的“定量”或“非定量”自動泄壓技術(shù)，反應(yīng)過程中一旦罐內(nèi)壓力過大，罐體可自動釋放罐內(nèi)過量氣壓，可確保每一個消解罐不發(fā)生超高爆罐事故——當(dāng)然我們所說的泄壓是安全無破壞性的泄壓。如果連一個泄壓孔都沒有，壓力超過一定限值，頂絲或頂墊就會以破壞的方式泄壓，就算不考慮泄壓導(dǎo)致的耗材，這種泄壓方式的安全隱患才更值得注意。同時基于微波消解儀主機(jī)內(nèi)置的“聲音異響報警器”和“酸氣濃度報警器”，當(dāng)腔內(nèi)罐體出現(xiàn)大范圍超壓泄壓時，主機(jī)會自動停機(jī)并報警。相對于單一主控罐控壓，它在高通量微波消解儀壓力控制方面的優(yōu)勢顯而易見，也被幾乎所有微波消解儀廠商所采用，當(dāng)然，各品牌實現(xiàn)方式同樣存在差異。
1、非定量罐體自動泄壓技術(shù)+聲音異響報警器：
這種初的全罐控壓方式罐體結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，主要通過密封組件形變泄壓。這種方式泄壓點(diǎn)受材料使用成度及老化影響很大；但是消解罐反應(yīng)壓力從10atm～20atm都存在泄壓，泄壓點(diǎn)“邊界”模糊，直接導(dǎo)致總泄壓量過大，罐內(nèi)壓力始終偏低，無法達(dá)到190℃以上的反應(yīng)溫度，油脂類樣品無法消解*澄清，數(shù)據(jù)回收率偏低！
2、定量罐體自動泄壓技術(shù)：
作為升級后的全新全罐控壓技術(shù)，每個消解罐罐蓋內(nèi)置一個可反復(fù)使用的“定量控壓模塊”，泄壓點(diǎn)“邊界”被固定在20atm，只有當(dāng)罐內(nèi)壓力超過20atm，“定量控壓模塊”才自動啟動泄壓，一旦罐內(nèi)壓力低于20atm，“定量控壓模塊”又重新自動閉合，以確保罐體密閉，該結(jié)構(gòu)可支持消解罐工作溫度達(dá)到210℃以上，能明顯提升樣品消解效果，特別是油脂樣品可消解*澄清，確保數(shù)據(jù)回收率！當(dāng)然，由于罐體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本也高。
好了，高通量微波消解儀如何進(jìn)行全罐溫度和壓力控制的事兒相信大家已經(jīng)清楚了，記住了，當(dāng)你罐子都四十個了，再玩“一葉知秋”顯然就太過文藝了，得相信科學(xué)。并不是所有貴的都必然好，但是確實，好的微波消解儀肯定不會太便宜，談?wù)撔詢r比，首先還是要弄清楚性能，得能解決問題，還得用得住不是？
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