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微波加熱技術簡介和CEM微波合成儀選型指南

瀏覽次數:1161 發布日期:2024-6-6  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負
01 微波加熱簡介

微波是一種低能量的電磁波,其波長在0.001到0.3米的范圍內(圖1)。雖然微波通常與加熱剩余食物聯系在一起,但它們在其他應用中也發揮著重要作用,比如加熱實驗室實驗。


圖1. 電磁頻譜

像其他電磁波一樣,微波由兩個垂直振蕩的場組成:電場和磁場。對于微波而言,電場主要負責產生熱量,通過兩種作用模式與分子相互作用:偶極旋轉和離子傳導(圖2)。

在偶極旋轉中,分子不斷地來回旋轉,以使其偶極與不斷變化的電場對齊;每個旋轉分子之間的摩擦導致熱量產生。

在離子傳導中,自由離子或離子種類通過空間平移移動,以與變化的電場對齊。就像在偶極旋轉中一樣,這些移動物種之間的摩擦導致熱量產生,反應混合物的溫度越高,能量傳遞的效率就越高。在這兩種情況下,物種的極性和/或離子性越強,熱量產生的效率就越高。


圖2. 微波加熱的機理:偶極旋轉和離子傳導

由于微波直接與反應混合物的內容物相互作用,能量傳遞比傳統加熱技術更高效。傳統加熱技術依賴于熱傳導,熱量首先從源頭傳遞到容器,然后從容器傳遞到溶液。微波與溶液均勻地相互作用,實現均勻且定量的加熱(圖3)。


圖 3. 加熱方法:傳導加熱和微波加熱

02 CEM 微波合成儀比較指南

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