微波消解法具有高效率、完整性、低空白、低污染等优势,被普遍应用在有机/无机/液体/固体等样品的前处理环节,微波消解仪已成为各大实验室的常备仪器。微波消解罐是消解仪的重要组成部分和主要耗材,有需求就有了市场,各式各样的消解罐层出不穷,让人眼花撩乱,下面我们就说说市场上的这些罐子们。
消解罐一般有一体罐和组合罐之分。
一体罐可能是单一材料,也可能是由几种不同材质构成,但已组合为一体,不能拆分。一体罐不需要拆装,材料一般采用TFM或PTFE或PFA构成,不易爆裂,但成本较大、厚重、降温慢。
组合罐是由外罐(防爆外套)、内罐(内插消化罐)、框架(有的组合罐中没有框架)组成,可以分开。组合罐比一体罐耐压高,内罐可以随意更换,如遇损坏,更换成本较低。但组合罐的外罐材质有较高的要求,有的外罐在高温下脆性增加。
组合罐外罐材质有复合纤维、PEEK、高温陶瓷、Ultem-100(这种材料基本已经被淘汰)。
复合纤维材料在高压冲击下具有垂直定向防爆功能,被广泛应用在航空航天领域。
PEEK是聚醚醚酮,指大分子主链由芳基、酮键和醚键组成的线性聚合物,耐腐蚀性与镍钢接近,但能溶于浓硫酸。
高温陶瓷,熔点高,热性能和化学稳定性强,但易被硬东西划伤,而后导致消解罐老化甚至爆罐。
内罐材质一般有4种:PTFE、TFM、PFA、石英。
PTFE
聚四氟乙烯,耐温耐压,具有高化学稳定性,但具有“冷流性”,即材料制品在长时间连续载荷作用下发生的塑性变形,安全使用温度在 200~250℃以内,熔点320-340℃。
TFM
消解材料,一种PTFE经特殊处理而成的材质,和PTFE材质外观很像,性质除PTFE的优点外,还具有高温高压下形变更小、渗透性更小、恢复性更好、表面光洁度更高,是所有氟塑料中耐温耐压高的。
PFA
全氟烷氧基乙烯基醚共聚物,半透明,安全使用温度240℃左右,熔点580℃,表面光洁度高,需要高精度注塑。
石英
有很好的热稳定性,熔点很高,使用温度大概为300℃,但是在高压下易碎,不能与氢氟酸制样时使用,易被硬东西划伤,而导致消解罐老化甚至爆罐。