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如何绕过“消解罐”这个坑(上)

培安有限公司2019-01-10 12:58:49

微波消解法具有高效率、完整性、低空白、低污染等优势,被普遍应用在有机/无机/液体/固体等样品的前处理环节,微波消解仪已成为各大实验室的常备仪器。微波消解罐是消解仪的重要组成部分和主要耗材,有需求就有了市场,各式各样的消解罐层出不穷,让人眼花撩乱,下面我们就说说市场上的这些罐子们。

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消解罐的分类

消解罐一般有一体罐和组合罐之分。

一体罐可能是单一材料,也可能是由几种不同材质构成,但已组合为一体,不能拆分。一体罐不需要拆装,材料一般采用TFMPTFEPFA构成,不易爆裂,但成本较大、厚重、降温慢。

组合罐是由外罐(防爆外套)、内罐(内插消化罐)、框架(有的组合罐中没有框架)组成,可以分开。组合罐比一体罐耐压高,内罐可以随意更换,如遇损坏,更换成本较低。但组合罐的外罐材质有较高的要求,有的外罐在高温下脆性增加。

 

2

消解罐的材质

组合罐外罐材质有复合纤维(CEM专利)、PEEK、高温陶瓷、Ultem-100(这种材料基本已经被淘汰)。

CEM专利的复合纤维材料在高压冲击下具有垂直定向防爆功能,被广泛应用在航空航天领域。

PEEK是聚醚醚酮,指大分子主链由芳基、酮键和醚键组成的线性聚合物,耐腐蚀性与镍钢接近,但能溶于浓硫酸。

高温陶瓷,熔点高,热性能和化学稳定性强,但易被硬东西划伤,而后导致消解罐老化甚至爆罐。


内罐材质一般有4种:PTFETFMPFA、石英。


PTFE

聚四氟乙烯,耐温耐压,具有高化学稳定性,但具有“冷流性”,即材料制品在长时间连续载荷作用下发生的塑性变形,安全使用温度在 200~250℃以内,熔点320-340℃。


TFM

最佳消解材料,一种PTFE经特殊处理而成的材质,和PTFE材质外观很像,性质除PTFE的优点外,还具有高温高压下形变更小、渗透性更小、恢复性更好、表面光洁度更高,是所有氟塑料中耐温耐压最高的。


PFA

全氟烷氧基乙烯基醚共聚物,半透明,安全使用温度240℃左右,熔点580℃,表面光洁度高,需要高精度注塑。


石英

有很好的热稳定性,熔点很高,最高使用温度大概为300℃,但是在高压下易碎,不能与氢氟酸制样时使用,易被硬东西划伤,而导致消解罐老化甚至爆罐。


网上有这样一组数据:

国外某品牌TFMPTFE的某些性能比较:

12175Psi下的形变(ASTM 621)

时长(h

TFM材质形变

PTFE材质形变

24

8

15

100

9

17


2、渗透性(1mm厚度薄膜按ASTM D 3985)

溶剂

TFM材质渗透性(cm3/m2·bar·day)

PTFE材质渗透性(cm3/m2·bar·day)

HCl54℃)

460

640

SO223℃)

210

310


框架主要用PFA材质。


3

敲黑板,开始划重点了!

TFM是内罐的最佳消解材料。如果条件允许最好选择TFM的消解罐,更安全,效率高、数据好。国产PTFE棒材价格大约30-200/公斤,每支消解罐的成本可能只有几十块,消解效果可自行脑补。培安公司销售的CEM消解罐,全部是美国原装进口,内罐是高质量TFM材质,外罐是CEM超强宇航复合外套(专利),消解效果有保证。培安公司是CEM产品唯一供应商,如有需要,请根据下列联系方式与我们联系。