агрів має зовсім іншу природу, ніж конвекційний. У разі конвекційного нагріву відбувається дифузний перенесення тепла від теплоносія до нагрівається речовині. При мікрохвильовому нагріванні зростання внутрішньої енергії речовини відбувається внаслідок дисипації безпосередньо в самому речовині деякої частини поглиненої електромагнітної енергії. З цього випливають такі важливі переваги та особливості мікрохвильового нагріву:
1. нагрів відбувається по всьому об'єму матеріалу, при цьому теплопровідність матеріалу не грає ролі;
2. зміна температури нагрівається матеріалу відбувається безінерційний відповідно до зміни потужності, що підводиться;
3. можливість динамічного регулювання температури при проведенні експерименту;
4. можливість підйому температури матеріалу до заданих значень за дуже короткий час;
5. відсутність речовини-теплоносія спрощує проведення експерименту, виключає можливість перегрівів і пригорання матеріалу [2].
В
Обладнання для мікрохвильового нагріву
Для проведення експериментів застосовуються або модифіковані побутові мікрохвильові печі, або спеціальні мікрохвильові установки, орієнтовані на проведення подібних досліджень. Зазвичай потужність таких печей знаходиться в межах 600-1000 Вт, частота вироблюваного випромінювання 2450 МГц. Ємність з реагентами поміщається в камеру печі і через спеціальні отвори в стінках камери під'єднується до допоміжної апаратури (холодильник, щоперемішує пристрій і т. п.), контролюючим і регулюючим пристроям. Іноді в камеру поміщається змійовик, через який насосом прокачується реакційна маса. Принцип роботи мікрохвильової печі полягає в наступному: випромінювання, вироблене магнетроном - генератором мікрохвильового випромінювання, пройшовши по волноводу, потрапляє в камеру, де поглинається реагентами.
Посуд, використовувана в мікрохвильових експериментах, повинна бути виконана з матеріалів, що пропускають мікрохвилі практично без ослаблення, - скла, кварцу, тефлону. Очевидно, непридатні такі матеріали, які відображають або, навпаки, добре поглинають мікрохвилі (метал, деякі полімери). Для роботи при підвищеному тиску в лабораторії використовують тефлонові автоклави або запаяні скляні ампули, а при звичайних умовах цілком придатна звичайна хімічна посуд. Для вимірювання температури в умовах мікрохвильового нагріву зазвичай використовують такі кошти.
1. Термометри з неметалевими і не взаємодіючими з мікрохвилі наповнювачами. Цілком придатні, наприклад, гасові термометри (0-200 В° С). За допомогою газових термометрів крім вимірювання можна здійснити регулювання температури по способу зворотного зв'язку.
2. Оптичні та волоконно-оптичні пірометри - найбільш досконалий і найдорожчий спосіб контролю і регулювання температури.
Традиційні спорідненості вимірювання, в яких, як правило, присутні металеві компоненти - ртутні термометри, термосопротивления, термопари, - не придат...
