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微波闭式消解仪的微波消解罐的挑选
发布时间2017-06-26 浏览次数：1351
判别消解罐的安全性能及工作性能的优劣主要有以下几个方面：罐体材料；罐体的高耐受温度、高耐受压力；罐体的高工作温度、高工作压力；罐体的结构设计及安全保护措施。具体分析如下：
1、罐体材料
当前大部分品牌的消解罐都采用内、外罐（护套）分离设计，内罐用于放置样品及酸以担当反应容器；外罐用于承受、抵抗样品反应所产生的压力以保证罐体及实验安全。
内罐材料一般分为：氟塑料类（PTFE、PFA、TFM）和石英（陶瓷）。
其中PTFE（聚四氟乙烯）为常见，而TFM、PFA 都称为改性聚四氟乙烯。TFM高使用温度不低于PTFE，表面光洁度、高温高压下的抗渗透性、高温高压下的抗形变性均优于PTFE。PFA尽管半透明， 但其高使用温度不如PTFE。因此，TFM是超高压消解容器的选材质，而PTFE一般用作中压消解容器。此外，石英材料：具有很好的热稳定性，其熔 点＞1665℃，但是抗冲击性能差（跌落易碎），也不能耐受HF，且价格昂贵，实际应用较少。
外罐（护套）材料一般分为：PSF（聚砜）、PEEK（聚醚醚酮）、复合纤维。
此类材料强度高，力学性能均远大于氟塑料类（如：TFM）。
其中PSF（聚砜）是略带琥珀色非晶型透明或半透明聚合物，力学性能优异，但存在耐温性能低的明显缺陷，长期使用温度仅为160℃，对于微波消解来说，使 用温度一般都在180-220℃，聚砜材料无法满足长期使用，易出现罐体开裂及鼓包现象，用户后期更换用度高，而且假如不能及时发现罐裂，还存在爆炸危 险！目前此类罐体已逐渐淘汰。
PEEK（聚醚醚酮）及复合纤维具有高耐热性能（热变形温度≥300℃），同时更具有耐疲惫、耐蠕变性、耐辐射、阻燃性、机械强度及电尽缘性好等特点，因 此成为当今微波消解罐为适合的外罐材料。但目前只有少数几家公司研制、此类材料，因此高等级的PEEK罐体价格仍然较高。
2、罐体的高耐受温度、高耐受压力
高耐受温度、压力的高低，取决于此罐体所采用的材料和结构设计。当然所用材料越好、结构设计越完善，则此性能参数就越高！客户也越来越多的将此项参 数作为挑选微波消解的重要依据。目前性能为出众的消解罐高耐受温度可达到： 280～300℃，高耐受压力可达到：100～150atm（1500～2200psi）。
3、罐体的高工作温度、高工作压力
罐体的高工作温度、压力是一项实际工作性能参数，指在实际消解过程中消解罐可达到高温度及压力。而此项参数不少厂商是回避的，究竟高耐受温度、压力 在罐体实际使用过程中是无法实现的，其只是指在一特定环境下的高耐受值，或可理解成一个理论值（如：之前所提及的300℃、2200psi在实际消解过 程中是不可能实现的，更不用说是同时实现）。
目前市场上消解罐按不同的高工作温度、压力可分为：
（1）中低压消解罐（实际高工作温度：200℃、压力：20atm/300psi）
--可实际应用于对工作条件要求较低的样品处理中，如水、污水、血样、尿样、蔬菜类、碳水化合物等；
（2）高压消解罐（实际高工作温度：220℃、压力：40atm/600psi）
--可实际应用于对工作条件要求较高的样品处理中，如中草药、 生物材料、食品、高脂食品、土壤、地质材料、玻璃、石英、金属、合金等；
（3）超高压消解罐（实际高工作温度：250℃、压力：60atm/900psi）
--可实际应用于对工作条件要求高的样品处理中，如塑料、纤维、油、脂、煤、化学品 、陶瓷、矿石、灰烬、炉渣、耐火材料、贵金属等。
由此可见，如采用中低压消解罐是无法消解塑料、油等只有超高压消解罐才能处理的样品。因此对用户来讲，考核罐体的高工作温度、压力更具实际意义，其直接关系到用户可处理的样品种类、消解效果和做样量。
4、罐体的结构设计及安全保护措施
目前比较多见的罐体结构为内外罐结构和框架式结构两大类：
（1）内外罐结构
微波消解仪在刚刚起步时，大多数厂家都采用此结构，采用上下旋盖式的外罐（采用聚砜或者PEEK材料）直接将内罐固定在其中，从而进行反应。设计利用 内罐耐酸，外罐耐压的特性，曾经一度成为微波消解罐体的主流。但是随着的进步，该结构慢慢暴露出来了一系列的缺陷：
（a）由于全封闭式外罐的存在，该罐体需要一个小时以上的冷却时间，影响了工作效率。
（b）外罐材料的均一性，产生了安全方面的隐患。假如发生爆罐意外，不可能限制爆破力的方向，破碎的罐体会以同样的几率向四周方向飞溅，可能对实验职员造成比较大的伤害。
（c）泄压过程中酸气不可避免会腐蚀外罐，由于外罐的材料耐酸性并不是很强，所以长期使用，外罐的老化速度是非常之快的，在外罐受到腐蚀老化的情况之下，外罐的强度会大大降低，进而无法保证实验的安全性。
（2）框架式结构
现在框架式结构的应用已经成为趋势，和原先的内外罐结构相比，由于采用了不同材料的框架和护套分别承受横向和纵向的压力，可以在发生危险的情况下，将爆破 的主要冲击力限制在竖直方向上，保证操纵职员安全。同时该设计增大了内罐与空气的接触面积，大大缩短了冷却时间。
此外，每一家微波消解仪的厂家，都会在罐体上设计多重的安全保护措施，常见的有：安全膜破裂泄压、密封碗破裂泻压、裙边破裂释压、弹簧帽自动泻压、纵 向爆破等等。每一家厂商的安全保护措施都有自己的特点，面对种类繁多的安全保护措施，我们需要考虑每一项安全保护措施的实用性、操纵过程的方便与否、 是否会对实验引进误差、是否会使罐体损坏或者存在昂贵的消耗品等，结合自己的需要，挑选安全而又方便耐用的罐体。
后对于用户来说，在选购仪器的时候还有非常重要的一点：消解罐的使用寿命及本钱。
消解罐是一个长期消耗品已经是众所周知的事情了。但是用户在选购之前还是会忽略其使用寿命和本钱。对于使用寿命而言，由于实验条件的不同（即消解温度和压 力的不同），而造成寿命不同，各厂商很难有一个的数字提供。但是用户在购买前可以多咨询其他已经使用的用户予以了解。至于本钱，则可以在购买仪器之前 可以和厂家约定以后购买消解罐的价格。