De nombreuses procédures en laboratoire nécessitent l’utilisation d’un micro-ondes pour la préparation des échantillons. La base de tout processus de digestion hyperfréquence est l’introduction d’échantillons dans des récipients spéciaux transparents et fermés en même temps que les réactifs nécessaires à l’essai. L’échantillon est chauffé à des températures variant entre 200 et 300 °C pour être partiellement ou complètement dégradé.
La digestion micro-ondes présente de nombreux avantages par rapport à la digestion ouverte classique, mais le plus important est que la digestion micro-ondes permet un contrôle plus précis des paramètres fondamentaux tels que la température, la pression et le temps de digestion, afin d’avoir une meilleure gestion de la réaction qui se produit dans l’équipement.
Digestion micro-ondes
La digestion micro-ondes est une technique utilisée pour convertir des échantillons solides spécifiques en solutions appropriées pour une analyse ultérieure en spectrophotométrie ou polarographie. Il est basé sur la digestion chimique de l’échantillon solide en utilisant un réactif liquide, qui est généralement un acide minéral, puis l’échantillon avec de l’acide sont bouchés dans un récipient fermé. En chauffant le récipient fermé, la température augmente rapidement, bien au-dessus du point d’ébullition des acides, ce qui permet au processus de digestion de s’accélérer et de se terminer très rapidement, en fait, une digestion typique dure entre 20 et 40 minutes, ce qui fait de cette technique un outil très puissant.
Le réchauffement se produit par l’interaction de micro-ondes avec les molécules et les ions dipolaires de l’échantillon. Dans le cas des molécules dipolaires, une augmentation de la rotation des molécules est générée, ce qui provoque à son tour un frottement et génère de la chaleur. Pour les ions, le champ micro-ondes augmente les vibrations, ce qui provoque des collisions entre les molécules et produit de la chaleur et de l’énergie. Une fois la digestion terminée, on obtient une solution aqueuse qui peut ensuite être analysée avec un spectrophotomètre.
Éléments nécessaires d’un digesteur hyperfréquence
Le processus de digestion ayant pour objectif d’obtenir une solution complète sans perte ni contamination, ainsi qu’une décomposition des composants de l’échantillon en éléments les plus basiques, des réactifs agressifs tels que l’acide chlorhydrique, l’acide fluorhydrique, l’acide nitrique, l’acide sulfurique ou le peroxyde d’hydrogène doivent être utilisés. Cela signifie que les récipients à utiliser pour inclure l’échantillon ne doivent pas réagir avec les acides et doivent permettre la transmission de rayonnement micro-ondes.
Le chauffage rapide des échantillons dans les récipients fermés entraîne également une augmentation rapide de la pression interne, raison pour laquelle les récipients de digestion micro-ondes doivent également être faits du matériel nécessaire pour supporter cela. D’un autre côté, le réchauffement génère également des réactions de dégagement de chaleur, ce qui entraînera des pressions et des températures élevées.
Digestion des micro-ondes dans le secteur agricole
Dans les laboratoires, la digestion micro-ondes est largement utilisée dans la minéralisation des échantillons pour ensuite analyser leurs composants les plus élémentaires à l’aide de techniques de spectrophotométrie, ce qui rend nécessaire que l’échantillon soit toujours à l’état liquide. L’une des industries où il est le plus utilisé est l’agriculture pour faire des analyses environnementales.
En agriculture, il est particulièrement important car la digestion micro-ondes à l’aide d’acides tels que le nitrique et le mélange de celui-ci avec du peroxyde d’hydrogène, est très utile pour analyser les composants les plus élémentaires des échantillons de sol. Connaître les composants de certains types de sols est vital dans le secteur agricole car les agriculteurs ont besoin de connaître les sols aptes à la plantation. Il est tout aussi important parce que vous pouvez également faire des analyses de tissus de plantes et de fruits.
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