微波消解技術在環境化學分析中的應用探究

張書榮 雷 鵬

（榆林市環境監測總站 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進行加熱，最終能夠使得樣品物質的表層快速消解，接著形成的新表層繼續發生之前的反應過程，在很短時間內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境，使得最終數據測定變得更加精確。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部向外發射，同時內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，具有較強的環保成效。

2 微波消解技術在環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，能夠在較短時間內明確檢測物件的含水率情況。目前在我國各個行業中，這種方法已經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據的準確性。

2.5 化學需氧量的測定

在環境化學分析體系中，通常都要對水質情況進行測量。而使用了微波消解技術以后，就能夠較好的明確水質中的含氧量，最終也就能夠達到水質監測的良好成效。這主要是因為傳統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，傳統加熱在封閉空間中會產生較多氣體，很容易對消解管產生損傷。而使用了微波消解技術以后，就能夠根據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

就當前我國在生態環境方面的實際情況來看，環境保護已經成為了未來我國多年發展的主題之一。而微波消解技術在環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境保護的重要手段之一。因此環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，并結合國內外環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，并且能夠結合環保污染項目現狀來靈活使用這些技術。這樣以后，我國環保事業就能夠真正實現可持續發展，在未來不斷改善我國的生態環境。