專(zhuān)利名稱(chēng)：微波介質(zhì)加熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種微波介質(zhì)加熱管的制備及其應(yīng)用。
技術(shù)背景
微波之所以能夠在化學(xué)領(lǐng)域研究中發(fā)揮重大作用，其主要原因是因?yàn)槲⒉ň哂歇?dú)特的加熱效應(yīng)，即區(qū)別于傳統(tǒng)熱傳導(dǎo)模式的快速的“體加熱”。這種“體加熱”具有快速、均一、無(wú)滯后效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，可縮短樣品前處理、化學(xué)合成等進(jìn)程，加快處理過(guò)程。但是“體加熱”只針對(duì)極性物質(zhì)和具有高介電性能的物質(zhì)，非極性物質(zhì)等并不會(huì)在微波場(chǎng)下發(fā)生“體加熱”，這使得微波的應(yīng)用存在局限性。此外，即便產(chǎn)生了“體加熱”，不同物質(zhì)也有不同的微波吸收性能，在同樣的微波場(chǎng)下，有些物質(zhì)升溫較快，而有些物質(zhì)升溫則較慢，這時(shí)對(duì)于那些升溫較慢的物質(zhì)微波能轉(zhuǎn)化成熱能的效率很低。所以，單一地利用溶劑、反應(yīng)物或待提取物吸收微波并不能完全地發(fā)揮微波快速加熱的特點(diǎn)，微波能利用率較低。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是于上述問(wèn)題而提出的，目的是提供一種微波介質(zhì)加熱管，使其可以在微波處理體系中，對(duì)非極性樣品和溶劑進(jìn)行加熱。
本發(fā)明的特征之一在于，所述微波介質(zhì)加熱管含有玻璃管和微波介質(zhì)。
本發(fā)明的特征之二在于，所述微波介質(zhì)加熱管含有玻璃管和微波介質(zhì)，微波介質(zhì)包裹于玻璃管內(nèi)。
本發(fā)明的特征還在于所述微波介質(zhì)加熱管的玻璃管的長(zhǎng)度范圍為l-km，外徑范圍為0. 5-lcm。所述的微波介質(zhì)加熱管的微波介質(zhì)的狀態(tài)為固態(tài)，微波介質(zhì)的材料本身是粉末狀，所述的微波介質(zhì)是石墨，石墨的質(zhì)量范圍為0. 2-0. 5g。
本發(fā)明所述的微波介質(zhì)加熱管，其制備方法依次包括下列幾個(gè)步驟
(1)稱(chēng)取一定質(zhì)量的微波介質(zhì)，
(2)取一定長(zhǎng)度的玻璃管，
(3)將稱(chēng)取的微波介質(zhì)密封于玻璃管內(nèi)。
如果按照這樣的方式，使用該微波介質(zhì)加熱管改變微波輔助處理進(jìn)程的快慢，能從實(shí)質(zhì)上改變樣品體系的升溫快慢以及處理進(jìn)程能否被加速完成。
上述微波介質(zhì)加熱管，在樣品處理結(jié)束后可以回收并重復(fù)利用或者一次性使用。
按照這樣的方法，將微波介質(zhì)包裹于玻璃或者石英材質(zhì)的管內(nèi)，加熱管的長(zhǎng)度約為3cm，外徑約為0. 9cm，加熱管內(nèi)填充微波介質(zhì)(石墨)的質(zhì)量約為0. 4g。
加熱管的尺寸和外徑可根據(jù)實(shí)際需要增大或者縮小(但需要完全浸沒(méi)于樣品中)，但通常情況下，加熱管外徑不應(yīng)小于0. 5cm(過(guò)細(xì)導(dǎo)致微波介質(zhì)填裝不夠，加熱效果不明顯)。加熱管數(shù)量可根據(jù)需要增加或減少。
如果這樣做，要求微波介質(zhì)選擇粉末狀的物質(zhì)，填裝時(shí)不易填滿(mǎn)和過(guò)于緊密，防止微波輻照時(shí)，升溫爆裂。
如果這樣做所述的的微波介質(zhì)加熱管可以用于微波提取、微波衍生和微波消解等體系中。


圖1所示是微波介質(zhì)加熱管的示意圖，石墨粉(1)包裹于玻璃管O)內(nèi)。
圖2所示是利用微波介質(zhì)加熱管進(jìn)行微波加速提取蘋(píng)果中有機(jī)磷農(nóng)藥的GC-MS色譜圖。
1、甲拌磷2、二嗪磷3、甲基立枯磷4、馬拉硫磷具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
將0. 4g石墨粉末密封于3cm的玻璃管內(nèi)，利用3個(gè)該微波介質(zhì)加熱管可在50s內(nèi)使25mL正己烷達(dá)到70°C。按照相同的方法，將0. 4g羰基鐵粉密封于3cm的玻璃管內(nèi)，玻璃管較容易發(fā)生爆裂。
實(shí)施例2
玻璃管的長(zhǎng)度約為3cm，外徑約為0. 9cm，若外徑太小，填充石墨的量過(guò)少，起不到明顯的加熱效果，若玻璃管長(zhǎng)度太長(zhǎng)，不能完全浸入溶液中，會(huì)導(dǎo)致玻璃管爆裂。
實(shí)施例3
微波介質(zhì)輔助-非極性溶劑微波加速提取測(cè)定蘋(píng)果中有機(jī)磷農(nóng)藥
準(zhǔn)確稱(chēng)取3. Og新鮮的蘋(píng)果樣品，加入無(wú)水硫酸鈉干燥，置于聚四氟乙烯萃取罐中，加入3個(gè)微波介質(zhì)加熱管，25mL正己烷進(jìn)行萃取。以光纖測(cè)溫儀測(cè)溫，控制提取取溫度 700C，提取時(shí)間Smin。冷卻至室溫，萃取液過(guò)濾后，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，加入ImL正己烷溶解殘留物，過(guò)0. 22 μ m濾膜。取1 μ L進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)定。權(quán)利要求
1.一種微波介質(zhì)加熱管，其特征在于，所述微波介質(zhì)加熱管含有玻璃管和微波介質(zhì)， 微波介質(zhì)包裹于玻璃管內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種微波介質(zhì)加熱管，其特征在于，所述的微波介質(zhì)加熱管的微波介質(zhì)的狀態(tài)為固態(tài)。
3.按照權(quán)利要求1或2中任何一項(xiàng)所述的一種微波介質(zhì)加熱管，其特征在于，所述的微波介質(zhì)加熱管的微波介質(zhì)的狀態(tài)為固態(tài)，微波介質(zhì)的材料本身是粉末狀。
4.按照權(quán)利要求1或2中任何一項(xiàng)所述的一種微波介質(zhì)加熱管，其特征在于，所述的微波介質(zhì)加熱管的微波介質(zhì)的狀態(tài)為固態(tài)，微波介質(zhì)的材料本身是粉末狀，所述的微波介質(zhì)是石墨。
5.按照權(quán)利要求1或2中任何一項(xiàng)所述的一種微波介質(zhì)加熱管，其特征在于，所述的微波介質(zhì)加熱管的微波介質(zhì)的狀態(tài)為固態(tài)，微波介質(zhì)的材料本身是粉末狀，所述的微波介質(zhì)是石墨，石墨的質(zhì)量范圍為0. 2-0. 5g。
6.按照權(quán)利要求1或2中任何一項(xiàng)所述的一種微波介質(zhì)加熱管，其特征在于，所述微波介質(zhì)加熱管的玻璃管的長(zhǎng)度范圍為l-4cm。
7.按照權(quán)利要求1或2中任何一項(xiàng)所述的一種微波介質(zhì)加熱管，其特征在于，所述微波介質(zhì)加熱管的外徑范圍為0. 5-lcm。
8.按照權(quán)利要求1或2中任何一項(xiàng)所述的一種微波介質(zhì)加熱管，其特征在于，其制備方法依次包括下列步驟(1)稱(chēng)取一定質(zhì)量的微波介質(zhì)，(2)取一定長(zhǎng)度的玻璃管，(3)將稱(chēng)取的微波介質(zhì)密封于玻璃管內(nèi)。
9.按照權(quán)利要求1或2中任何一項(xiàng)所述的一種微波介質(zhì)加熱管在微波處理體系中的應(yīng)用。
10.按照權(quán)利要求1或2中任何一項(xiàng)所述的一種微波介質(zhì)加熱管，其特征在于，所述的微波處理體系是非極性樣品體系。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微波加熱器件的制備及其應(yīng)用，一種微波加熱器件，由玻璃管和微波介質(zhì)制備而成，用于加熱樣品，更大程度地發(fā)揮微波介質(zhì)在微波加熱處理樣品中的作用，以提高微波能利用率和轉(zhuǎn)化率。在微波加熱處理(微波提取、微波衍生、微波消解)的應(yīng)用中，更大程度的發(fā)揮了微波高效、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)H05B6/64GK102510594SQ20111028118
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者張寒琦, 汪子明, 許旭, 趙欣 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)