微波水樣蒸發(fā)儀利用微波能選擇性加熱水分子,高效、快速地將大體積水樣(如地表水、廢水)濃縮至小體積,為重金屬、有機(jī)物等痕量污染物的檢測前處理提供支持。相比傳統(tǒng)水浴或電熱板蒸發(fā),其加熱均勻、速度快、防交叉污染、節(jié)能顯著,是提升前處理效率的利器。
微波水樣蒸發(fā)儀的高效濃縮能力,源于多個核心部件的精密協(xié)同。

1、微波發(fā)生系統(tǒng)
由磁控管和波導(dǎo)構(gòu)成,將電能轉(zhuǎn)化為2450MHz的微波輻射。磁控管功率可調(diào)(通常300-800W),通過變頻或脈沖調(diào)制實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控溫。微波經(jīng)波導(dǎo)定向傳輸至腔體,確保能量高效利用。相比傳統(tǒng)加熱,微波直接作用于水分子,升溫迅速,能耗降低50%以上。
2、蒸發(fā)腔體
材質(zhì):采用耐高溫、抗腐蝕的聚四氟乙烯(PTFE)或石英玻璃,可承受強(qiáng)酸(如硝酸、鹽酸)消解環(huán)境,避免金屬污染;
結(jié)構(gòu):多孔位設(shè)計(如6-12位),支持批量處理。腔體內(nèi)部光滑,便于清潔;
密封性:帶可拆卸蓋板,部分型號具微壓釋放功能,防止暴沸,同時減少揮發(fā)性組分損失。
3、溫度與壓力監(jiān)控系統(tǒng)
紅外測溫傳感器:非接觸式實(shí)時監(jiān)測每個樣品的實(shí)際溫度,避免傳統(tǒng)熱電偶的滯后與污染風(fēng)險;
壓力傳感器:監(jiān)測腔內(nèi)壓力,防止密閉消解時超壓;
反饋控制:溫度/壓力信號實(shí)時反饋至控制系統(tǒng),動態(tài)調(diào)節(jié)微波功率,實(shí)現(xiàn)程序化升溫(如:5分鐘升至90℃,恒溫15分鐘)。
4、冷凝回流系統(tǒng)
冷凝管:環(huán)繞腔體上部,通入循環(huán)冷卻水(或風(fēng)冷),使蒸發(fā)的水蒸氣迅速冷凝回流至樣品中;
作用:在濃縮初期防止樣品暴沸濺出,后期可打開冷凝水加速蒸發(fā)。有效減少揮發(fā)性待測物(如汞、砷)的損失,保障回收率。
5、樣品支架與容器
支架:耐高溫材料(如陶瓷、PEEK)制成,支撐多個蒸發(fā)管,確保微波均勻照射;
蒸發(fā)管:通常為PTFE或石英材質(zhì),體積匹配(如50mL→5mL),帶刻度,便于定量濃縮。
6、控制系統(tǒng)
集成觸摸屏控制器,可設(shè)定:
多段程序:如預(yù)熱、升溫、恒溫、終點(diǎn)判斷;
目標(biāo)體積或濃度:通過時間或溫度控制終點(diǎn);
運(yùn)行模式:單樣品、多孔位同步或異步運(yùn)行。
支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲、時間戳記錄與USB導(dǎo)出。
7、安全防護(hù)與排風(fēng)
電磁屏蔽腔體:符合國家微波泄漏標(biāo)準(zhǔn)(<5mW/cm2);
過溫/過壓保護(hù):異常時自動斷電;
排風(fēng)接口:連接實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)櫥,排出微量酸霧或有機(jī)蒸氣,保障操作安全。