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近年來,微波能在化工領域中應用愈來愈廣泛,國內也正迎頭趕上。并在化工、橡膠、造紙、分析新材料等行業(yè)中逐步得到推廣,取得了不少成果。 微波化學是研究在化學中應用微波的一門新興的前沿交叉學科。它是在人們對微波場中物質的特性及其相互作用的深入研究基礎上發(fā)展起來的。因此也可以說微波化學是根據電磁場和電磁波理論、電介質物理理論、凝聚態(tài)物理理論、等離子體物理理論、物質結構理論和化學原理,利用現代微波技術來研究物質在微波場作用下的物理和化學行為的一門科學。 多數化學反應需要能量,通常是熱能,微波既然能快速烹調食品,因此不言而喻也能加速反應,這只是早期的看法。實際上微波能不僅提供了一種快速高效的加熱方法,而且在很多化學過程中呈現出無法用熱能解釋的效應,從此吸引了大批科技工作者從事這一領域的開發(fā)與研究,微波化學這一交叉學科也就自然地誕生了。 早在六十年代后期,美國麻省理工學院就曾對微波能在化學中的應用作了不少研究,微波化學研究在我國起步并不太晚,中國科學院、蘭州化物所、吉林大學、云南大學、蘭州大學、四川大學等,在微波等離子體化學和微波合成及反應化學方面的研究都起步較早,并取得過有影響的成果。 |
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| 微 波 萃 取 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 微波萃取主要用于固體樣品的萃取。已用于萃取如土壤、動植物、食品、種子和飼料、中藥等。與傳統(tǒng)的萃?。ㄋ魇?、超聲萃?。┓ㄏ啾?,微波萃取的主要特點是快速、能耗小、溶劑用量少,而且有利于極性和熱不穩(wěn)定的化合物,避免了長時間處于高溫引起的熱分解。微波萃取法不僅快速,而且回收率也較高,用醋酸萃取沉積物中各種金屬錫有機化合物,與通常的萃取法相比,萃取時間僅用3min,降低20-100倍,而對各種金屬錫有機化合物的提取率卻增加了。 | |||||||||||||||||||||||||||||
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| 我公司生產的微波化工專用設備,主要用于化學分析、微波萃取、微波燒結、微波干燥(對粉狀、顆粒狀的化工產品從40%干燥到0.2%)。可為用戶專門設計制造各種大功率工業(yè)微波爐,該機主要用在化工廠粉料的干燥,可從40%干燥到1%,例如草酸鈷、仲鎢酸氨等化工原料。 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 微波誘導催化反應原理 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 許多有機化合物都不直接明顯地吸收微波,但可利用某種強烈吸收微波的"敏化劑"把微波能傳給這些物質而誘發(fā)化學反應,這一概念已被用作引發(fā)和控制催化反應的依據。如果選用這種"敏化劑"作催化劑或催化劑的載體,就可在微波輻照下實現某些催化反應,這就是所謂微波誘導催化反應。它與通常所說的通過微波的熱效應而使反應加速的情況不是一回事,后者并沒有催化劑參與,而且在反應過程中有微波能被消耗掉了,所以不能稱其為微波催化反應,而前者的條件是要有催化劑的存在,微波是通過催化劑或其載體發(fā)揮其誘導作用的,即消耗掉的微波能用在誘導催化反應的發(fā)生上,所以稱為微波誘導催化反應。 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 微波常壓后合成反應技術 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 微波技術應用于常壓有機合成反應,選擇一個長頸的錐形瓶,在錐形瓶內放置反應的化合物溶劑,在微波爐上端中間打孔,裝上漏能抑制,防止微波漏能。反應容器由打孔處與外界的攪拌和滴加裝置及冷凝管相連,利用此裝置成功地完成了一系列反應的研究。這種裝置在常壓下進行微波有機反應,同時配有攪拌、滴加和分水裝置,至此,常壓體系已經發(fā)展到比較完備的程度。與密閉技術相比,常壓技術所采用的裝置簡單、方便、安全,適用于大多數微波有機合成反應,操作與常規(guī)方法基本一樣。 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 微波馬弗爐 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 微波馬弗爐可用熔融和灰化樣品,在樣品容器周圍放一些具有很高的材料tgsin(常用sic)。這些材料可100%的吸收微波,從而在很短的時間內將溫度升高,在2min內可達到1000℃高溫。與普通馬弗爐相比,用微波與馬弗爐進行高溫下熔融和灰化升溫更快,而且耗能較少,使用者在放入和取出樣品時還可避免熱輻射。 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 微波橡膠硫化 | |||||||||||||||||||||||||||||
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橡膠制品由膠料壓成型后,必須經硫化才會有彈性、耐磨性等特征。硫化過程指在一定條件下,膠料中的生膠與硫化劑發(fā)生化學反應,使橡膠由線型結構的大分子交聯轉變成網狀結構的大分子交聯,導致膠料機械性能的明顯改善。 在硫化過程中,網狀交聯的形成要在加熱的條件下才得以進行。在常規(guī)加熱硫化工藝中,熱量是依靠膠料的導熱性由表及里傳進去,由于橡膠的導熱性很差,所以要使制品整體都達到硫化溫度就需要很長時間,且易形成溫差梯度而造成硫化不均。采用微波硫化,膠料直接吸收微波能而內外同時發(fā)熱,制品整體達到硫化溫度的時間很短(約為常規(guī)的幾十分之一到百分之一),且表里不存在溫差梯度,故硫化迅速而均勻。 山東科弘微波能有限公司的橡膠硫化設備,適用于多種截面的條件帶狀膠制品和帶金屬骨架的膠制品的連續(xù)硫化生產。成為國內橡膠工業(yè)現代化生產的象征。 |
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| 實驗專用微波設備 | |||||||||||||||||||||||||||||
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公司新型開發(fā)的KH-3HMOA工業(yè)微波設備,專為科研單位、實驗室、高等院校的新產品開發(fā)而設計。此設備采用全不銹鋼加熱器,進口微波發(fā)射管??馆d能力強、經久耐用;獨特內多邊形腔體,使微波能更加均勻反射;回轉不銹鋼拖盤,其使用范圍廣,性能穩(wěn)定、美觀大方。 在食品和醫(yī)藥行業(yè),可對不同產品進行快速的烘干殺菌處理,其大大縮短實驗的時間; 用于熱敏物質的低溫烘干處理。在化工行業(yè),可對粉狀、顆粒狀、塊狀的有機物或無機物進行快干處理,也可加裝紅外測溫裝置,對稀土材料的燃燒合成開發(fā)與實驗。比如金屬鉭化物的煅燒,電池材料鈷酸鋰的燃燒合成等。這些產品已通過實驗在工業(yè)中應用。其大大縮短了生產周期,提高了產品質量。 |
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