微波化學(xué)反應(yīng)器的工作方式
微波化學(xué)反應(yīng)器是一種高頻率的電磁波，其本身并不產(chǎn)生熱。自然界的微波因?yàn)榉稚⒉患校什荒茏鳛橐环N能源，而利用的磁控管則可將電能轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒉ǎ悦棵?450MHz的振蕩頻率穿透介質(zhì)，當(dāng)介質(zhì)有合適的介電常數(shù)和介質(zhì)耗損時(shí)，便會(huì)在交變得電磁場(chǎng)中發(fā)生高頻振蕩，使能量在介質(zhì)內(nèi)部積蓄起來。對(duì)化學(xué)反應(yīng)而言，可同時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)。
四氟乙烯等非性材料，但在金屬表面會(huì)被反射。家用微波爐磁控管的功率輸出是基本固定的，較小功率依靠改變電流的通/斷時(shí)間（占比空）來實(shí)現(xiàn)的。微電腦使用電流的通/斷能夠較嚴(yán)格地定時(shí)實(shí)行，選擇相同的工作狀況可以獲得重復(fù)的化學(xué)反應(yīng)條件。
微波化學(xué)反應(yīng)器的工作方式
一、封管實(shí)驗(yàn)：從微波爐和操作者的安全性考慮，必須切實(shí)注意以下幾點(diǎn)：
已知會(huì)產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，不可做封管實(shí)驗(yàn)，封管必須由耐壓的95材料玻璃制成；反應(yīng)材料的量必須嚴(yán)格控制，如反應(yīng)物量少并無須攪拌，可用50ml或100ml燒瓶。將聚四乙烯盤架置于爐底中央，再將直接管由爐穿過截止波導(dǎo)插入燒瓶，在爐頂上方安排合適的回流裝置。底部有磁力攪拌器，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速由低到高變化。如反應(yīng)量大或需要插入攪拌器（注：攪拌器必須是玻璃或四氟乙烯制，不可用金屬制品），則用50ml-250ml燒瓶。直接管由爐頂穿過截止波導(dǎo)查體燒瓶口，上配U形口或Ψ形三口連接管，再安排攪拌器、回流裝置及滴液漏斗等。
二、固相化學(xué)反應(yīng)：根據(jù)反應(yīng)需要靈活安排反應(yīng)器和工作方式，但必須遵循以下原則；
產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，特別產(chǎn)生腐蝕性、刺激性氣體的反應(yīng)，容易對(duì)電路和電腦板造成損害。應(yīng)該安裝回流裝置并通過導(dǎo)管引出爐外抽走。反應(yīng)物和生成物的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗不同，在微波場(chǎng)對(duì)微波的吸收會(huì)有差異，反應(yīng)一段時(shí)間往往發(fā)生局部溫差，所以固相反在進(jìn)行過程中常常需要中途作翻拌、振搖并選擇較低的功率檔，使反應(yīng)盡可能得以均勻進(jìn)行。微波反應(yīng)器中任何化學(xué)反應(yīng)都不允許放在敞口容器里進(jìn)行，更不允許放在密閉容器里進(jìn)行。因前者可以造成噴濺污染腔體；后者有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。 |
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