微波消解技術在環(huán)境化學分析中的應用探究

張書榮 雷 鵬

（榆林市環(huán)境監(jiān)測總站 陜西榆林 719000）

1 微波消解技術的定義

微波消解技術主要是使用分子極化和離子導電兩種效應來對物質(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，微波消解技術與傳統(tǒng)消解技術和加熱技術都有明顯的不同，同時也可以引入封閉反應環(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。由于這種技術主要使用了微波輻射原理，因此在技術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 微波消解技術在環(huán)境化學分析中的具體應用

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常快，能夠在較短時間內(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。由于微波消解技術具有較高的應用成效，因此在跟其他分析技術共同使用的時候，就能夠較好的檢測Cu、Cr等各類元素。這里需要注意的是，微波消解技術結合不同的化學試劑與化學分析方法，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用空間。在這方面的應用主要集中體現(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。這項技術在實際應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束以后布設相應的回收試驗，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 化學需氧量的測定

在環(huán)境化學分析體系中，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。而微波消解技術在環(huán)境化學分析中具有非常顯著的應用成效，同時也將成為我國環(huán)境保護的重要手段之一。因此環(huán)境污染處理領域的技術人員，在當前的背景下也應該積極了解與認知微波消解技術，并結合國內(nèi)外環(huán)境污染處理的實例來明確這項技術的具體使用成效。而在這個過程中，也需要技術人員在平時的時候加強這方面的學習，并且能夠結合環(huán)保污染項目現(xiàn)狀來靈活使用這些技術。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。