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마이크로파 분해는 화학 분석에 널리 사용되는 장치입니다. 마이크로파의 침투 및 활성화 반응 능력을 이용하여 밀폐 용기에 담긴 시약과 시료를 가열합니다. 마이크로파 분해 기술은 매우 발전되어 있지만, 일부 사용자는 여전히 작동 안전에 대해 우려하고 있습니다. 실제로 일반 제조업체의 장비를 선택하고 사용 설명서를 엄격히 준수하여 작동한다면 안전 위험은 매우 낮으므로 크게 걱정할 필요가 없습니다. 그렇다면 마이크로파 분해 중 압력 방출 현상의 주요 원인은 무엇일까요? 오늘은 이 문제에 대해 집중적으로 살펴보겠습니다.

마이크로파 시료 분해의 핵심 요소는 다음과 같습니다.

분해 온도 및 분해 시간: 적절한 분해 온도는 화학 반응을 가속화하고 분해 효율을 향상시킬 수 있으며, 적절한 분해 시간은 불완전 반응이나 과도한 분해를 방지하기 위해 시료가 완전히 분해되도록 보장합니다.

분해 용액 선택: 시료를 효율적으로 용해하려면 다양한 시료 성분에 적합한 분해 용액을 사용해야 합니다. 예를 들어, 산 혼합물(예: HNO₃, HCl, HF 등)을 최적화하면 분해 능력을 향상시키고 원소 회수율을 높이는 동시에 부반응과 매트릭스 간섭을 줄일 수 있습니다.

분해 온도, 시간 및 분해 용액 유형을 최적화하면 마이크로파 분해의 효율과 신뢰성을 향상시켜 후속 분석을 위한 고품질 시료 용액을 제공할 수 있습니다.

압력 방출 현상이란 무엇인가요?

소화 탱크의 압력이 설계 상한에 도달하면, 마이크로파 소화기는 탱크 파열을 방지하기 위해 자동으로 압력 방출 시스템을 가동합니다. 소화 과정에서 온도는 최대 180~240℃, 압력은 최대 100~150bar에 도달할 수 있으며, 강산 증기가 동반되어 "고온, 고압, 강산"의 삼중 효과를 형성하여 실험 안전에 엄격한 요건을 요구합니다.

압력 방출 위험을 줄이기 위해 저전력, 단계적 온도 및 압력 증가 프로그램을 사용하여 소화하는 것이 좋습니다. 이상적인 마이크로파 소화 프로그램은 효율적이고 안전한 실험 결과를 보장하기 위해 가능한 가장 낮은 온도에서 빠르고 완전한 시료 분해를 달성해야 합니다.

실제 작동 시, 마이크로파 소화 프로그램은 시료 매트릭스의 특성에 따라 최적화될 수 있으며, 가열 속도와 시약 비율을 합리적으로 조절하여 고온 및 고압으로 인한 안전 위험을 줄이는 동시에 소화 효율을 향상시킬 수 있습니다.

압력 방출의 주요 원인

내부 탱크 입구 또는 뚜껑이 오염되어 마이크로파를 흡수함

마이크로파 분해 중 센서는 용액 온도만 모니터링하며 탱크 입구 온도를 직접 측정할 수 없습니다. 탱크 입구 또는 뚜껑이 오염되어 마이크로파를 흡수하면 온도가 설정값을 크게 초과하여 260°C를 초과할 수 있으며, 이로 인해 재료가 연화되고 압력 저항이 감소하여 결국 압력 방출이 발생할 수 있습니다. 이러한 문제를 방지하려면 내부 탱크와 뚜껑을 정기적으로 검사하고 청소하여 마이크로파를 흡수하지 않도록 해야 합니다.

세라믹 튜브 파손

손상된 세라믹 튜브로 실험을 계속할 경우, 주 제어 탱크가 정상 압력을 유지할 수 없어 온도가 불안정해질 수 있습니다. 장비가 전력 부족을 잘못 판단하여 자동으로 마이크로파 출력을 증가시켜 다른 분해 탱크의 온도가 제어 범위를 벗어나 결국 압력 방출이 발생할 수 있습니다. 시스템의 정상적인 작동을 보장하기 위해 실험 전에 세라믹 튜브의 무결성을 확인해야 합니다.

소화조의 불균일한 배치

마이크로파는 챔버 내에 고르게 분포되지만, 여전히 침투 깊이가 존재합니다. 주 제어 탱크가 두 개의 소화조로 둘러싸여 있는 경우, 흡수하는 마이크로파 전력은 약 1/3로 감소합니다. 예를 들어, 5개의 시료를 동시에 소화할 때, 주 제어 탱크가 인접한 두 개의 소화조로 둘러싸여 있고, 반대쪽에 두 개의 시료가 분산되어 있는 경우, 주 제어 탱크의 마이크로파 흡수 효율이 감소하여 다른 탱크보다 온도가 낮아져 압력 한계를 초과한 후 국부적인 과열 및 압력 방출이 발생할 수 있습니다. 주 제어 탱크의 과도한 차폐를 방지하기 위해 소화 탱크를 적절하게 배치하면 위험을 효과적으로 줄일 수 있습니다.

압력 방출은 일반적으로 과열, 과도한 압력 또는 밀봉 문제로 인해 발생합니다. 소화 절차를 최적화하고, 소화 탱크를 적절하게 배치하고, 장비 상태를 정기적으로 점검하는 것이 압력 방출을 방지하는 핵심입니다. Welso는 탁월한 안전 설계를 위해 노력하고 있으며, 첨단 안전 제어 기술을 도입하여 소화 공정의 안정성과 신뢰성을 보장합니다.

마이크로파 안정성 및 균일한 가열

360° 연속 회전 기술은 마이크로파 가열의 균일성을 보장하며, 특히 균일한 가열의 정밀한 제어가 필요한 고처리량 샘플 분해에 적합합니다.

비펄스 연속 마이크로파 지능형 조절 모드를 탑재하여 마이크로파 출력이 안정적이고 효율적이며, 각 샘플이 완전히 균일하게 가열됩니다.

온도 및 압력 제어 기술

비접촉 중적외선 온도 측정 기술과 고정밀 다중 섬유 압력 측정 기술, 그리고 스캐닝 통합 및 분리 기술을 결합하여 각 분해조의 독립적인 온도 및 압력 측정을 구현하여 온도와 압력을 정밀하게 제어하고 분해 과정의 안전성과 신뢰성을 더욱 향상시킵니다.

자가 회복 이중 압력 방출 구조

분해조는 자가 회복 이중 압력 방출 구조를 갖추고 있습니다. 분해 과정 중 과압이 발생하면 자동으로 압력을 방출하고 신속하게 밀봉 상태로 복원하여 배치 샘플의 폐기를 방지합니다. 동시에 분해조 손상을 효과적으로 방지하고 장기적인 안정적인 작동을 보장합니다.

마지막으로, 마이크로파 분해 기기를 사용하기 전에 반드시 사용 설명서를 꼼꼼히 읽고 장비의 작동 절차, 주의 사항 및 안전 지침을 자세히 이해해야 합니다. 실험의 효율성과 안전성을 보장하고 작동 오류 및 장비 손상을 방지하기 위해 올바른 작동 방법을 숙지하고, 매개변수를 합리적으로 설정하고, 장비 상태를 정기적으로 점검하십시오.