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CEM 微波技术:高效与均匀的完美结合

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实验结果/结论
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01 微波加热简介


微波是一种低能量的电磁波,其波长在0.001到0.3米的范围内(图1)。虽然微波通常与加热剩余食物联系在一起,但它们在其他应用中也发挥着重要作用,比如加热实验室实验。

图1. 电磁频谱


像其他电磁波一样,微波由两个垂直振荡的场组成:电场和磁场。对于微波而言,电场主要负责产生热量,通过两种作用模式与分子相互作用:偶极旋转和离子传导(图2)。


在偶极旋转中,分子不断地来回旋转,以使其偶极与不断变化的电场对齐;每个旋转分子之间的摩擦导致热量产生


在离子传导中,自由离子或离子种类通过空间平移移动,以与变化的电场对齐。就像在偶极旋转中一样,这些移动物种之间的摩擦导致热量产生,反应混合物的温度越高,能量传递的效率就越高。在这两种情况下,物种的极性和/或离子性越强,热量产生的效率就越高。

图2. 微波加热的机理:偶极旋转和离子传导


由于微波直接与反应混合物的内容物相互作用,能量传递比传统加热技术更高效。传统加热技术依赖于热传导,热量首先从源头传递到容器,然后从容器传递到溶液。微波与溶液均匀地相互作用,实现均匀且定量的加热(图3)。

图 3. 加热方法:传导加热和微波加热


02 CEM 微波合成仪比较指南


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