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微波化學反應器的工作方式
閱讀：2723 發(fā)布時間：2019-7-29
微波化學反應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(zhuǎn)變?yōu)槲⒉?，以每?450MHz的振蕩頻率穿透介質(zhì)，當介質(zhì)有合適的介電常數(shù)和介質(zhì)耗損時，便會在交變得電磁場中發(fā)生高頻振蕩，使能量在介質(zhì)內(nèi)部積蓄起來。對化學反應而言，可同時產(chǎn)生熱效應和非熱效應。四氟乙烯等非極性材料，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(占比空)來實現(xiàn)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復的化學反應條件。
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(chǎn)生氣體的反應，不可做封管實驗，封管必須由耐壓的95材料玻璃制成；反應材料的量必須嚴格控制，如反應物量少并無須攪拌，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，順時針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)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，不可用金屬制品)，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形三口連接管，再安排攪拌器、回流裝置及滴液漏斗等。
二、固相化學反應：根據(jù)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(chǎn)生氣體的反應，特別產(chǎn)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。應該安裝回流裝置并通過導管引出爐外抽走。反應物和生成物的介電常數(shù)和介質(zhì)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(fā)生局部溫差，所以固相反在進行過程中常常需要中途作翻拌、振搖并選擇較低的功率檔，使反應盡可能得以均勻進行。微波反應器中任何化學反應都不允許放在敞口容器里進行，更不允許放在密閉容器里進行。因前者可以造成噴濺污染腔體；后者有發(fā)生爆炸的危險。