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艾尼克斯为您带来面向化学研究的成都微波反应器介绍

来源:http://chengdu.ankswb.com/news97857.html   发布时间:2019-7-8 14:37:00

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微波直接向反应物辐射能量,使分子高速旋转碰撞,实现内部加热,微波作用下的化学反应具有活化温度转化率高,反应速度快,转化率高,性好的特点。 选择性。 从微波化学反应器的发展,分析了它们各自的特性。 结合基础化学实验室的实际情况,在家用微波炉的基础上设计和改造了微波化学反应器。 以十一碳烯酸锌的合成反应和醇的氧化反应为例,验证了微波化学反应的优越性。

微波反应器的基本原理

“化学是一种艺术,它允许容器中的物质通过特定的实验手段,主要是火,进行改变,并从哲学或医学的角度研究其含义。” 今天,两百年后,实验方法中的火已被许多其他形式的能量所取代,如电加热,紫外线,激光,超声波,等离子体,高能辐射等,并已广泛应用于 工业设备。  1986年,R。Gedye成功地将这种形式的能量引入化学反应中。 微波是频率范围为300MHz至300GHz的电磁波。 该领域的大多数频率由国际通信联盟分类。 只有少数频段可用于工业,科学和医疗应用。 家用微波炉的频率为2450MHz。


微波加热机理和特点

对于凝聚态物质,微波主要通过两种机制加热:一种是极化机制,另一种是离子传导机制。 通常,极化有四种类型:电子极化,原子极化,偶极极化和界面极化。 物质的总偏振度是这四种偏振的总和。 偶极子极化和界面极化在微波介电加热中起主要作用。 离子传导机制是介质中存在的自由移动的离子。 在电磁场中产生离子迁移电流,从而产生电流损失(即,产生热量)。 在微波场中,这两种机制通常共存,贡献大小由介质本身的性质决定。 通常,离子化合物的离子传输机制占主导地位,共价化合物以极化为主,而金属则不然。

由于微波介电加热具有上述特殊机制,因此它表现出比传统方法更优越的加热性能。 传统的加热需要在温度梯度的推动下传导热源,介质的对流传热,容器壁的热传导和样品内的热传导。 微波介质加热是不同的,玻璃容器壁对微波是透明的。微波将能量直接辐射到样品分子上,迅速提高反应物的温度,与温度梯度无关。

微波辐射下化学反应特征

(1)强烈活化,温暖转换;  (2)反应速度快;  (3)转化率高;  (4)选择性高

微波化学反应器的发展

微波化学反应器是微波化学实验研究和工业生产的核心部分,是该领域专利技术中受保护最多的部分。 影响微波化学反应器设计的主要因素是:(1)待处理产品对微波的响应特性;  (2)待处理样品本身的物理性质;  (3)处理目的或所需的处理速度。 自微波化学发展以来,微波化学反应器的设计经历了以下几个阶段:家用微波炉; 改良家用微波炉; 微波化学反应器与控制装置。

应用

近年来,化学家们在微波条件下研究了各种类型的化学反应,如:水热合成,微波诱导催化,微波消解,微波等离子体化学,微波表面改性,微波硫化,微波热解,微波萃取,环加成和缩合, 脂肪族和芳香族取代,氧化反应,催化加氢,双键加成,脱羧和自由基反应。 除了新的绿色化学实验,改性微波化学反应器中十一碳烯酸锌(抗菌和抗真菌药物)的合成反应和选择性氧化反应。  (在微波加热下,我们使用苯并咪唑重铬酸盐来氧化醇。对于十多种不同的醇的氧化,可以发现它仅氧化苄基或烯丙基醇。

饱和脂族醇羟基的氧化,特别是对氯霉素分子的氧化,令人信服地证明了这种良好的反应选择性。

结 论

微波加热具有内加热的特点,使得微波作用下的化学反应具有强活化温转化、反应速度快、转化率高和选择性好的特点。分析了各种微波化学反应器的特点,结合基础化学实验室的实际,以家用微波炉为基础设计改装了微波化学反应器,并以十一烯酸锌的合成反应和醇的氧化反应验证了微波化学反应的优越性。

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