博澳“超级微波消解/萃取仪”性能与特点解读（III）：大体积炉腔（3L）仪器小型化设计
【导读】超级微波样品前处理技术和仪器因具有快速、高效和低成本等优势，正受到越来越多实验室的青睐！然而，市场现有多数仪器仍存在很多不足或缺陷，主要包括：①最高工作温度达不到300℃；②不能使用含盐酸的消解体系；③需使用稀酸或盐液作微波吸收液；④大腔体（≥3.5 L）仪器的小型化；⑤不能用于有机萃取，以及⑥存在温度精准测控问题等。仪器存在的这些问题，使超级微波的许多技术优势未能得到充分发挥，某种程度上限制了该技术的应用。
博澳公司经长期攻关，研发成功SUPERMATE系列超级微波消解/萃取仪，彻底解决了这些问题和痛点，将超级微波技术和应用推进到了一个新的高度！本系列文章将针该仪器的性能和特点进行逐一解读，敬请关注！
一、引言
超级微波消解仪自推出以来，已经形成了多种不同参数和配置的仪器。其中，炉腔体积是仪器最为重要的指标之一，它直接决定了一批次处理样品的数量和工作效率。目前市场上的仪器大概可分为小腔体（1 L或多个1 L小腔体的组合）、中腔体（2.5 L）和大腔体（3-4 L）三类。通常，小腔体最多可同时处理不超30位样品（6~8 mL），而大腔体则可同时处理高达70余位样品（7~8 mL）。
此外，反应腔体越大，微波在腔内反射和传播的路径越长，覆盖的区域也越大，微波加热和消解的均匀性也就越好。
二、炉腔体积与设计制造要求
我们在选购仪器时，炉腔体积大小是首要考虑的因素！用户需要综合考虑价格（性价比）和自身分析需求。
如果不考虑品牌定价策略和进口关税等因素，大炉腔仪器的价格（60-180万）往往远高于小炉腔（30-60万）。这是因为若要获得相同的压强（P），腔体体积越大（即具有更大的横截面积S）则需要承受压力（F）也就越大，这就对腔体耐压性，尤其是密封性的设计和制造，提出了更高的要求！（图1）。
图1 相同压强时横截面积越大则所受压力越大
博澳超级微波消解仪通过特别设计和工艺优化，实现了超高温压条件下（300℃，20 MPa）大腔体（3.5 L）的高密封性和运行稳定性，可为用户提供了一款极具性价比的产品！
三、博澳仪器的台式小型化设计
多数升降式大腔体仪器均采用落地式设计，需要在实验室内单独留出空间摆放仪器。博澳升降式超级微波消解仪（图2）则采用桌面式设计，只需不足1米宽的实验台面即可满足仪器摆放需求，这对于已十分拥挤的实验室而言极为友好！
当然，选择大炉腔还是小炉腔，还是要看用户的实际需求。博澳SUPERMATE系列超级微波消解/萃取仪采用3.5 L大炉腔设计，最高可同一批次处理70位样品（可按用户需求定制不同体积和位数的样品管），具有多种材质（石英、玻璃或PTFE）和规格样品管可供选择，可满足不同行业用户的前处理需求！无须质疑，选择博澳就是选择品质！
图2 博澳超级微波消解/萃取仪
超级微波消解仪主要用于各类样品中无机和有机组分的快速、高效消解和萃取，是各类原子光谱、分子光谱、色谱及质谱等分析检测仪器必备的、最为有效的样品前处理设备之一。
与传统微波消解仪相比，博澳超级微波消解/萃取系统（图3）的特点：
图3 博澳SUPERMATE系列超级微波消解仪
（1）样品消解更均匀：所有样品处于同一反应腔内（Single Reaction Chamber, SRC），所受压力和温度完全一致，完美解决了同批次多个样品处理的非均匀性问题，甚至可同时处理不同类型或基质的样品；
（2）更高的消解能力：反应腔体为不锈钢材质，可耐受更高压力（max. 20 MPa），并获得更高的实际工作温度（300℃下持续稳定工作1小时以上）。仪器具有极高的消解能力，可消解很多极难处理的样品；
（3）更精准的温度监控方式：使用无PTFE套管的插入式温度传感器，可更直接、更精准地监控实际反应温度及其变化；
（4）可使用纯水或自来水作为微波吸收载液：极高的微波馈入效率，保证仪器可使用纯水或自来水代替高电导的稀酸（5%HNO3）或盐液作为微波吸收载液，减少了仪器腐蚀，避免了频繁的载液配制和更换等麻烦；
（5）盐酸可用：特别的防腐和密封设计，保证高压不锈钢管材和阀门不受包括盐酸在内任何腐蚀性溶剂的影响，可使用盐酸等作为消解试剂。
（6）样品管选择多样：置于高压单反应腔内的样品管（半密封），因其管内和管外的压力相同，即样品管材质并无耐压要求。可根据分析要求，选择玻璃、石英或PTFE等不同材质的样品管，极大地降低了使用成本；
（7）极高的批处理效率：根据样品管体积，一次可处理1-70个样品。
（8）无需“预处理”（消解前）：高压反应腔体积较大（3.5 L），加热消解产生的气体不会引起腔内压力瞬间过载，即消解前无须进行“预处理”；
（9）无需赶酸操作（消解后）：酸的用量较小（空白干扰小），多数情况下消解完成后无需进一步的赶酸操作；
（10）操作更为便捷：极简的样品装卸，全自动的预充压、腔盖开合、腔内空气净化、样品冷却以及泄压操作等，极大节省人力和时间成本；
（11）安全且环境更友好：使用耐高温高压且密封的不锈钢反应腔，以及较少的酸用量，确保操作人员安全和健康；
（12）应用更为广泛：理论上几乎可消解任何类型的样品，并可用于样品的快速高效有机萃取。
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