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        微波消解技術(shù)在環(huán)境化學(xué)分析中的應(yīng)用探究

        2019-01-21 16:19:09張書榮
        資源節(jié)約與環(huán)保 2019年1期
        關(guān)鍵詞:化學(xué)試劑金屬元素含水率

        張書榮 雷 鵬

        (榆林市環(huán)境監(jiān)測總站 陜西榆林 719000)

        1 微波消解技術(shù)的定義

        微波消解技術(shù)主要是使用分子極化和離子導(dǎo)電兩種效應(yīng)來對物質(zhì)進行加熱,最終能夠使得樣品物質(zhì)的表層快速消解,接著形成的新表層繼續(xù)發(fā)生之前的反應(yīng)過程,在很短時間內(nèi)就能夠完全分解樣品。從這個原理過程來看,微波消解技術(shù)與傳統(tǒng)消解技術(shù)和加熱技術(shù)都有明顯的不同,同時也可以引入封閉反應(yīng)環(huán)境,使得最終數(shù)據(jù)測定變得更加精確。微波消解技術(shù)相較于其他方法來說,也具有顯著的優(yōu)點,其主要集中在四個方面。第一,時效性。這種技術(shù)在樣本物質(zhì)消解方面具有非常顯著的成效,能夠使得材料在較短的時間里就會加熱分解,同時在材料消失以后加熱也會迅速停止。第二,穿透性。這種技術(shù)在使用的過程中能夠使得微波從材料內(nèi)部向外發(fā)射,同時內(nèi)部的溫度也會迅速上升,使得整個材料的加熱變得更加均勻。第三,選擇性。由于不同材料的介電特性有一定的差異,因此并不是各個材料都可以使用微波加熱,同時對于微波加熱的反應(yīng)也有一定的差異。因此在使用這種方法的時候,也可以通過這些方面來對材料進行劃分,更好達到加熱要求。第四,環(huán)保性。由于這種技術(shù)主要使用了微波輻射原理,因此在技術(shù)運用過程中需要的能量也比較少,在保證加熱效果的同時也顯著降低了污染排放,具有較強的環(huán)保成效。

        2 微波消解技術(shù)在環(huán)境化學(xué)分析中的具體應(yīng)用

        2.1 含水率測定

        含水率的測量主要是使用微波加熱烘干法來進行,同時這種方法的檢測過程非??欤軌蛟谳^短時間內(nèi)明確檢測物件的含水率情況。目前在我國各個行業(yè)中,這種方法已經(jīng)能夠較好的用于糧食、果蔬等各個物品,以及各類化學(xué)試劑中進行濕度測定,同時還會展示檢測樣品的總濕度。

        2.2 金屬元素測定

        在環(huán)境化學(xué)樣品檢測與分析體系中,涉及的金屬元素類型非常多。由于微波消解技術(shù)具有較高的應(yīng)用成效,因此在跟其他分析技術(shù)共同使用的時候,就能夠較好的檢測Cu、Cr等各類元素。這里需要注意的是,微波消解技術(shù)結(jié)合不同的化學(xué)試劑與化學(xué)分析方法,最終起到的效果也有一定的差異。在這種情況下,在對金屬元素進行測定之前,就有必要對檢測過程進行全方位分析,明確最合適的測定方法。

        2.3 土壤樣品的測定

        微波消解技術(shù)不但可以對各類金屬元素進行檢測,同時也在各類非金屬元素中具有較為顯著的應(yīng)用空間。在這方面的應(yīng)用主要集中體現(xiàn)在土壤樣品中碳元素含量的確認方面。在實際檢測中,技術(shù)人員可以先取少量的樣品,并放置硝酸或者氫氟酸,在三分鐘內(nèi)進行加熱,并保持恒溫二十分鐘左右,將最終得到的液體放置到TFI燒杯中,添加高氯酸苷酸進行定容。這樣以后,土壤中的碳元素情況就能夠得到確認,并且整個分析過程的準確度也比較高。

        2.4 大氣顆粒物中硒的測定

        在大氣顆粒物中硒元素測定的時候,也可以充分使用微波消解技術(shù)。這項技術(shù)在實際應(yīng)用過程中需要配合石墨爐原子吸收光譜法來進行,并且還要在最終消解結(jié)束以后布設(shè)相應(yīng)的回收試驗,具體回收率要達到百分之九十五左右。在整個消解過程中,操作人員一定要控制好溫度變化,最終才能保證測定數(shù)據(jù)的準確性。

        2.5 化學(xué)需氧量的測定

        在環(huán)境化學(xué)分析體系中,通常都要對水質(zhì)情況進行測量。而使用了微波消解技術(shù)以后,就能夠較好的明確水質(zhì)中的含氧量,最終也就能夠達到水質(zhì)監(jiān)測的良好成效。這主要是因為傳統(tǒng)測量方法會消耗大量的化學(xué)試劑,同時在測量的全過程中需要的時間成本也比較高。不僅如此,傳統(tǒng)加熱在封閉空間中會產(chǎn)生較多氣體,很容易對消解管產(chǎn)生損傷。而使用了微波消解技術(shù)以后,就能夠根據(jù)樣品的成本類別來更快的進行消解,最終也就能夠達到較好的測量成效。

        結(jié)語

        就當前我國在生態(tài)環(huán)境方面的實際情況來看,環(huán)境保護已經(jīng)成為了未來我國多年發(fā)展的主題之一。而微波消解技術(shù)在環(huán)境化學(xué)分析中具有非常顯著的應(yīng)用成效,同時也將成為我國環(huán)境保護的重要手段之一。因此環(huán)境污染處理領(lǐng)域的技術(shù)人員,在當前的背景下也應(yīng)該積極了解與認知微波消解技術(shù),并結(jié)合國內(nèi)外環(huán)境污染處理的實例來明確這項技術(shù)的具體使用成效。而在這個過程中,也需要技術(shù)人員在平時的時候加強這方面的學(xué)習(xí),并且能夠結(jié)合環(huán)保污染項目現(xiàn)狀來靈活使用這些技術(shù)。這樣以后,我國環(huán)保事業(yè)就能夠真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,在未來不斷改善我國的生態(tài)環(huán)境。

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