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微波消解技术在环境化学分析中的实践分析

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  摘 要:在社会不断进步,我国经济水平不断提升的时代背景中,环境污染问题也呈现出日益严重的状态,对我国的发展造成一定的影响。基于这种情况,就需要通过相应的科学手段进行分析,即环境化学分析。环境化学分析工作的开展不仅是我国环境得以保护的基础,同时也是推动我国发展的主要因素,但是在实际工作中,受样品成分分解的影响,会出现相应的问题,因此,需要给予相应的手段进行有效的解决。
  关键词:微波消解技术;环境化学分析;实践分析
  在以往的环境化学分析中,样品物成分分解大多采用传统的消解方法,不仅增加操作难度,同时也存在相应的污染问题。而微波消解技术是在环境化学分析不断发展中产生的新型技术手段,其不仅能够有效解决有毒物质消解的局限性,同时也能够提升消解的准确性与有效性,为环境保护工作提供有利保障。本文主要针对微波消解技术进行分析,探究其在环境化学分析中的应用,以期为同行业工作人员提供有利参考依据。
  1 微波消解技术的应用特点
  在环境化学分析工作中对微波消解技术进行有效的应用,主要原理在于通过微波的特性,消解相应的有害物质,并在不同类型材料的应用中产生不同的效果,该种技术的加热原理主要是在微波磁场内有级分子与无极分子的作用下,通过对材料的电解质,使其形成偶极子或者偶极子重新组合,同时通过高频交变电磁场的快速摆动,形成类似摩擦或者微波加热的效果。该种技术的应用,不仅会有效提升加热效果,同时也会最大程度的将加热时间缩短,通过对微波加热的应用特点进行分析后发现,微波加热所具备的特点主要有以下几方面:
  1.1 微波加热的时效性
  微波加热需要在辐射的作用下进行,辐射的存在不仅会有效提升材料的加热速度,同时也会在辐射消失的同时,加热迅速停止,从而使微波加热具有时效性的特点。
  1.2 微波加热的穿透性
  微波加热还具有较强的穿透力,这种穿透力的存在能够促进微波相物体内部发射,保证温度迅速上升,并且能够在这一基础上,充分保证加热材料的受热均匀性。
  1.3 微波加热的选择性
  在环境化学分析的开展中,通过微波技术的应用,其能够在不同材料的加热中,呈现出不同的效果,比如,由于金属物质能够对微波发生反射作用,无法被有效加热,所以在应用微波进行材料加热的过程中,要充分考虑不同材料的特点,对加热效果进行划分,以更好的满足工业加热需求。
  1.4 微波加热的环保性
  微波加热主要是在微波辐射作用下进行的,只需较少的能量,所以不仅能够在使用过程中最大程度降低污染排放,同时也能够显著增强整体加热效果,降低样品内元素的损失。
  2 微波消解技术在环境化学分析中的应用
  现阶段,在环境化学分析中,微波消解技术为不可缺少的重要手段,其不仅能够消除传统技术的制约性,同时也发挥着提高消解效率,降低样品内元素损失的优势,其具体应用主要有以下几方面:
  2.1 化学需氧量的测定
  水质情况监测是环境化学分析中的重要工作内容,在该项内容的开展中,通过微波消解技术的应用,能够有效测定化学需氧量,实现水质监测的效果。在以往的测定中多采用重铬酸钾方法,不仅会造成试剂与样品的大量消耗,同时还具有检测时间长,测定成本高等缺陷;而高压蒸汽消化法在测定的过程中受消化问题的影响,同样需要较长的检测时间;密闭系消解法虽然能够达到一定的测定效果,但是由于需要在密闭的空间内消化,会使样品中存在的复杂成分在加热中形成不同类型的气体,对消解管造成损坏。而微波消解技术的应用,不仅能够将样品快速消化,同时也能够在充分考虑样品成分与类别的同时,有效提升消解效果与准确性。
  2.2 金属元素的测定
  在环境化学分析中,金属元素在样品中存在的可能性较大,而微波消解技术的应用能够在有效提升消解过程效率的基础上,提高金属元素测定的高速性与准确性。由于金属能够对微波进行反射,所以在测定的过程中需要与其他方式相结合,以有效对Cu、Cr、Cd、Hg等的元素测定。首先,取1g的脱水后的泥饼,将其放置于六连体微波消解罐中,并用适当的水润湿,将3mL的氢氟酸与9mL的硝酸与其相混合,通过对不同方式下的回收率与整体测定的准确性进行对比,发下微波消解技术在定金属元素工作中具有明显优势,能够结合样品的类别对不同的检测方式进行选择,最终实现消解效果的有效提升。
  2.3 土壤样品的测定
  微波消解技术也被广泛应用于非金属元素的測定中,通过该种技术,能够有效确认土壤样品中的有机碳合元素,首先,对0.25g的样品进行城区,将其混入3mL的氢氟酸与10mL的硝酸混合也中,3分钟内将液体温度上升至150℃,之后通过恒温将其加热至155℃,将该温度保持18分钟后,将其导入TFI烧杯中,在于0.5mL的高氯酸甘酸混合后定容。
  3 结束语
  总而言之,随着我国各产业的不断发展,环境问题也倍受人们关注。因此,相关工作人员需充分认识环境化学分析工作重要性,应用先进的技术手段,积极开展环境化学分析工作,以确保能够对不断增加的样品种类进行有效的确定,并能够在测定的过程中最大程度的提升化学分析效率,为我国环境的有效保护与我国长久可持续发展提供有利的保障。
  参考文献:
  [1]任欢.微波消解技术在环境化学分析中的应用探究[J].中国石油和化工标准与质量,2018,v.38;No.468(10):193-194.
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