·微波在化学、化工领域的应用
更新时间： 2008-7-15   来源：   点击数： 4612
近年来，微波能在化工领域中应用愈来愈广泛，国内也正迎头赶上。并在化工、橡胶、造纸、分析新材料等行业中逐步得到推广，取得了不少成果。
　　微波化学是研究在化学中应用微波的一门新兴的前沿交叉学科。它是在人们对微波场中物质的特性及其相互作用的深入研究基础上发展起来的。因此也可以说微波化学是根据电磁场和电磁波理论、电介质物理理论、凝聚态物理理论、等离子体物理理论、物质结构理论和化学原理，利用现代微波技术来研究物质在微波场作用下的物理和化学行为的一门科学。
多数化学反应需要能量，通常是热能，微波既然能快速烹调食品，因此不言而喻也能加速反应，这只是早期的看法。实际上微波能不仅提供了一种快速高效的加热方法，而且在很多化学过程中呈现出无法用热能解释的效应，从此吸引了大批科技工作者从事这一领域的开发与研究，微波化学这一交叉学科也就自然地诞生了。
　　早在六十年代后期，美国麻省理工学院就曾对微波能在化学中的应用作了不少研究，微波化学研究在我国起步并不太晚，中国科学院、兰州化物所、吉林大学、云南大学、兰州大学、四川大学等，在微波等离子体化学和微波合成及反应化学方面的研究都起步较早，并取得过有影响的成果。
微 波 萃 取
　　微波萃取主要用于固体样品的萃取。已用于萃取如土壤、动植物、食品、种子和饲料、中药等。与传统的萃取（索氏、超声萃取）法相比，微波萃取的主要特点是快速、能耗小、溶剂用量少，而且有利于极性和热不稳定的化合物，避免了长时间处于高温引起的热分解。微波萃取法不仅快速，而且回收率也较高，用醋酸萃取沉积物中各种金属锡有机化合物，与通常的萃取法相比，萃取时间仅用3min，降低20-100倍，而对各种金属锡有机化合物的提取率却增加了。
传统和微波萃取法的比较
化合物 回收率(%) 萃取时间
传统法 微波法 传统法(h) 微波法(min)
食品中的天然油 100 98 >3 >5
蚕豆中不利于营养的成分 40 100 >3 >5
土壤中农药残留 90 100 >1.5 >1
我公司生产的微波化工专用设备，主要用于化学分析、微波萃取、微波烧结、微波干燥（对粉状、颗粒状的化工产品从40%干燥到0.2%）。可为用户专门设计制造各种大功率工业微波炉，该机主要用在化工厂粉料的干燥，可从40%干燥到1%，例如草酸钴、仲钨酸氨等化工原料。
微波诱导催化反应原理
　　许多有机化合物都不直接明显地吸收微波，但可利用某种强烈吸收微波的"敏化剂"把微波能传给这些物质而诱发化学反应，这一概念已被用作引发和控制催化反应的依据。如果选用这种"敏化剂"作催化剂或催化剂的载体，就可在微波辐照下实现某些催化反应，这就是所谓微波诱导催化反应。它与通常所说的通过微波的热效应而使反应加速的情况不是一回事，后者并没有催化剂参与，而且在反应过程中有微波能被消耗掉了，所以不能称其为微波催化反应，而前者的条件是要有催化剂的存在，微波是通过催化剂或其载体发挥其诱导作用的，即消耗掉的微波能用在诱导催化反应的发生上，所以称为微波诱导催化反应。
微波常压后合成反应技术
　　微波技术应用于常压有机合成反应，选择一个长颈的锥形瓶，在锥形瓶内放置反应的化合物溶剂，在微波炉上端中间打孔，装上漏能抑制，防止微波漏能。反应容器由打孔处与外界的搅拌和滴加装置及冷凝管相连，利用此装置成功地完成了一系列反应的研究。这种装置在常压下进行微波有机反应，同时配有搅拌、滴加和分水装置，至此，常压体系已经发展到比较完备的程度。与密闭技术相比，常压技术所采用的装置简单、方便、安全，适用于大多数微波有机合成反应，操作与常规方法基本一样。
微波马弗炉
　　微波马弗炉可用熔融和灰化样品，在样品容器周围放一些具有很高的材料tgsin（常用sic）。这些材料可100%的吸收微波，从而在很短的时间内将温度升高，在2min内可达到1000℃高温。与普通马弗炉相比，用微波与马弗炉进行高温下熔融和灰化升温更快，而且耗能较少，使用者在放入和取出样品时还可避免热辐射。
微波橡胶硫化
　　橡胶制品由胶料压成型后，必须经硫化才会有弹性、耐磨性等特征。硫化过程指在一定条件下，胶料中的生胶与硫化剂发生化学反应，使橡胶由线型结构的大分子交联转变成网状结构的大分子交联，导致胶料机械性能的明显改善。 在硫化过程中，网状交联的形成要在加热的条件下才得以进行。在常规加热硫化工艺中，热量是依靠胶料的导热性由表及里传进去，由于橡胶的导热性很差，所以要使制品整体都达到硫化温度就需要很长时间，且易形成温差梯度而造成硫化不均。采用微波硫化，胶料直接吸收微波能而内外同时发热，制品整体达到硫化温度的时间很短（约为常规的几十分之一到百分之一），且表里不存在温差梯度，故硫化迅速而均匀。
　　山东科弘微波能有限公司的橡胶硫化设备，适用于多种截面的条件带状胶制品和带金属骨架的胶制品的连续硫化生产。成为国内橡胶工业现代化生产的象征。
实验专用微波设备
　　公司新型开发的kh-3hmoa工业微波设备，专为科研单位、实验室、高等院校的新产品开发而设计。此设备采用全不锈钢加热器，进口微波发射管。抗载能力强、经久耐用；独特内多边形腔体，使微波能更加均匀反射；回转不锈钢拖盘，其使用范围广,性能稳定、美观大方。
　　在食品和医药行业，可对不同产品进行快速的烘干杀菌处理，其大大缩短实验的时间;
用于热敏物质的低温烘干处理。在化工行业，可对粉状、颗粒状、块状的有机物或无机物进行快干处理，也可加装红外测温装置，对稀土材料的燃烧合成开发与实验。比如金属钽化物的煅烧，电池材料钴酸锂的燃烧合成等。这些产品已通过实验在工业中应用。其大大缩短了生产周期，提高了产品质量。

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