国产智能化微波制样仪器-自主创新Excel微波化学工作平台及其应用

　　1 引 言

　　随着现代科学技术的发展，国内新兴的微波化学技术迅速崛起，微波消解、萃取和合成等微波制样技术已经或正在得到推广应用，大大促进了我国实验化学研究和样品检验技术的变革和发展，开拓了科研应用。微波消解、萃取和合成仪器设备已经成为研究化学反应机理和检测分析样品的重要手段，被广泛应用于高校、科研、医疗、食品、环保、防疫、商检、冶金矿业和石化等产业，成为制样工作不可或缺的前处理仪器。

　　目前，国产微波消解、萃取和合成等微波制样仪器主要由家用微波炉改装而成，其优点是：不必花精力去研制主机微波炉(包括：微波发生源，炉腔，炉门及配套电器等)，只要去掉原家用炉的外壳，配上自己的包装外壳，强制通风装置，反应罐及转子，温、压检测装置，控制电器及显示装置，以及必要的安全设施等即可满足一般的微波制样需要。因此，技术要求相对简单，研制周期短，投资少，成本低，见效快。应当说，家用微波炉进入微波制样仪器领域开创了微波制样技术的先河，并且已经取得了丰硕的成果，这一点是应当肯定的。

　　但是，家用微波炉改装的微波制样仪器毕竟是一种初级的实验仪器，它存在着许多局限性，因为它受到原家用微波炉的限制。例如：1. 炉腔容积小(一般不超过 30L)，消解罐容积受限，一般只能做到60mL 左右，而且一次消解的罐数也较少。2. 微波加热功率较小，而且多为单磁控管，炉腔内微波场强很难做到均匀。3. 许多家用微波炉是以占空比调节微波发射功率，无法做到连续可调，因而不能很好满足某些制样要求，例如：微波萃取就需要接受连续微波的加热，否则，很难取得理想的萃取效果。再如某些化学机理的研究和实验需要通过对微波发射功率的控制实现对化学反应过程的有效控制。这是家用炉上无法真正实现的。4. 家用炉炉门强度低，门锁不可靠，存在安全隐患。有的家用炉的炉门用手一拉即开，如果炉内反应罐一旦发生意外爆炸，后果不堪设想。5. 原家用微波炉的操作功能是按家用烧饭设计的，改装为微波制样仪后，外壳、操作面板及一些不适用的功能和电器就废弃了，浪费资源。

　　总之，用家用微波炉改装的制样仪器，由于其存在的局限性而不能最大限度的满足化学实验和制样工作的需要，限制了仪器的应用范围和使用功能的发挥。

　　2 仪器的技术指标

　　目前，国外的同类产品绝大多数都是研制专用微波炉作为仪器的主机，其使用性能优于国产仪器，市场竞争力强。尽管其价格昂贵，但仍受国内用户青睐，占据国内市场的半壁江山。