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微波化學反應器的工作方式

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微波化學反應器是一種高頻率的電磁波↟₪▩☁╃,其本身並不產生熱•│╃╃。自然界的微波因為分散不集中↟₪▩☁╃,故不能作為一種能源↟₪▩☁╃,而利用的磁控管則可將電能轉變為微波↟₪▩☁╃,以每秒2450MHz的振盪頻率穿透介質↟₪▩☁╃,當介質有合適的介電常數和介質耗損時↟₪▩☁╃,便會在交變得電磁場中發生高頻振盪↟₪▩☁╃,使能量在介質內部積蓄起來•│╃╃。對化學反應而言↟₪▩☁╃,可同時產生熱效應和非熱效應•│╃╃。
四氟乙烯等非性材料↟₪▩☁╃,但在金屬表面會被反射•│╃╃。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/斷時間(佔比空)來實現的•│╃╃。微電腦使用電流的通/斷能夠較嚴格地定時實行↟₪▩☁╃,選擇相同的工作狀況可以獲得重複的化學反應條件•│╃╃。
微波化學反應器的工作方式
一☁₪✘、封管實驗☁│↟↟·:從微波爐和操作者的安全性考慮↟₪▩☁╃,必須切實注意以下幾點☁│↟↟·:
已知會產生氣體的反應↟₪▩☁╃,不可做封管實驗↟₪▩☁╃,封管必須由耐壓的95材料玻璃製成;反應材料的量必須嚴格控制↟₪▩☁╃,如反應物量少並無須攪拌↟₪▩☁╃,可用50ml或100ml燒瓶•│╃╃。將聚四乙烯盤架置於爐底中央↟₪▩☁╃,再將直接管由爐穿過截止波導插入燒瓶↟₪▩☁╃,在爐頂上方安排合適的迴流裝置•│╃╃。底部有磁力攪拌器↟₪▩☁╃,順時針旋轉轉速由低到高變化•│╃╃。如反應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↟₪▩☁╃,不可用金屬製品)↟₪▩☁╃,則用50ml-250ml燒瓶•│╃╃。直接管由爐頂穿過截止波導查體燒瓶口↟₪▩☁╃,上配U形口或Ψ形三口連線管↟₪▩☁╃,再安排攪拌器☁₪✘、迴流裝置及滴液漏斗等•│╃╃。
二☁₪✘、固相化學反應☁│↟↟·:根據反應需要靈活安排反應器和工作方式↟₪▩☁╃,但必須遵循以下原則;
產生氣體的反應↟₪▩☁╃,特別產生腐蝕性☁₪✘、刺激性氣體的反應↟₪▩☁╃,容易對電路和電腦板造成損害•│╃╃。應該安裝回流裝置並透過導管引出爐外抽走•│╃╃。反應物和生成物的介電常數和介質損耗不同↟₪▩☁╃,在微波場對微波的吸收會有差異↟₪▩☁╃,反應一段時間往往發生區域性溫差↟₪▩☁╃,所以固相反在進行過程中常常需要中途作翻拌☁₪✘、振搖並選擇較低的功率檔↟₪▩☁╃,使反應儘可能得以均勻進行•│╃╃。微波反應器中任何化學反應都不允許放在敞口容器裡進行↟₪▩☁╃,更不允許放在密閉容器裡進行•│╃╃。因前者可以造成噴濺汙染腔體;後者有發生爆炸的危險•│╃╃。

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