Chimie de micro-onde

La chimie de micro-onde de est la science de s'appliquer l'irradiation de la micro-onde aux réactions chimiques. Les micro-ondes agissent en tant que champs électriques à haute fréquence et chaufferont généralement n'importe quoi avec une charge électrique mobile. Les dissolvants polaires sont chauffés pendant que leurs molécules composantes sont forcées pour tourner avec le champ et pour perdre l'énergie dans les collisions. Semi-conducteur et la conduite prélève la chaleur quand les ions ou les électrons dans eux forme un courant électrique et énergie est dû perdu à la résistance électrique du matériel. Le concept a été présenté en 1986.

que PLUS de synthèse représente le perfectionnement Micro-onde-organique de réaction de .

Effet thermique

effet de micro-onde effet non-thermal de micro-onde

Le chauffage conventionnel comporte habituellement l'utilisation d'un bain de four ou de pétrole, qui chauffe les murs du réacteur par la convection ou la conduction. Le noyau de l'échantillon prend beaucoup plus longtemps pour réaliser la température de cible, par exemple en chauffant un grand échantillon de briques en céramique.

Le chauffage par micro-ondes peut chauffer les composés de cible sans chauffer le bain entier de four ou de pétrole, qui économise le temps et l'énergie. Il peut également chauffer un objet dans tout le volume (au lieu de traversant sa surface externe), dans la théorie produisant un chauffage plus uniforme. Cependant, en raison de la conception de la plupart des fours à micro-ondes et de l'absorption par l'objet étant heated, le champ de micro-onde est habituellement non-uniforme et le localisé surchauffant se produit.

Quelques composés absorbent le rayonnement de micro-onde différemment que d'autres. Cette sélectivité permet quelques parties de l'objet étant chauffé pour chauffer plus rapidement ou plus lentement que les pièces environnantes.

Le chauffage par micro-ondes peut avoir certains avantages au-dessus des fours conventionnels :
accélération du taux de réaction
des états plus doux de réaction
rendement chimique plus élevé
utilisation d'énergie inférieure
différentes sélectivités de réaction

Chauffage sélectif

Un système hétérogène (composé par différentes substances ou différentes phases) est le anisotrope si considéré à la tangente de perte de . En conséquence une dissipation différente du champ électrique dans la chaleur dans différents domaines de système peut être prévue. Une dissipation différente signifie un chauffage sélectif de différentes parties du matériel, menant théoriquement aux gradients de la température entre eux. Néanmoins, la présence des zones avec une température plus élevée que d'autres (appelé les points chauds) doit être soumise aux procédés du transfert de chaleur entre les domaines. Dans des conditions où un montant élevé de la chaleur pourrait être transféré entre les domaines de système un point chaud possible serait décommandé par l'échange de la chaleur des zones chaudes aux zones froides jusqu'à atteindre l'équilibre thermique . Seulement dans un système où le transfert de chaleur serait gêné, il serait possible pour avoir la présence d'un point chaud équilibré du capable augmenter le taux de la réaction chimique se produisant dans son entourage. Le
en conséquence, la présence des points chauds moléculaires par l'accouplement du rayonnement avec de certains réactifs dans une réaction liquide homogène de phase du rapportée par quelques auteurs semblent n'avoir aucune base scientifique. Les oscillations produites par le rayonnement en ces molécules de cible seraient instantanément transférées par des collisions avec les molécules adjacentes, atteignant au même moment l'équilibre thermique. Un autre genre de discussion est nécessaire si des processus avec des phases pleines sont considérés. Dans ce cas-ci les résistances de transfert de chaleur beaucoup plus élevée sont impliquées et la possibilité de la présence stationnaire des points névralgiques devrait être contemplée. Une différentiation entre deux genres de points chauds a été faite en littérature. Sous la désignation des points chauds macroscopiques ont été considérées tous les grands non-isothermalities qui peuvent être détectés et mesurés au moyen des pyromètres optiques (fibre optique ou IR). Quelques auteurs détectés using ces gradients thermiques de techniques analytiques à l'intérieur des phases pleines sous l'irradiation hertzienne. Des points chauds microscopiques ont été considérés la deuxième catégorie de point névralgique. Ils sont des non-isothermalities non mesurables dans le micro-nanoscale (par exemple soutenu en métal Nanoparticles à l'intérieur d'un granule de catalyseur ) ou dans la balance moléculaire (par exemple un groupe polaire sur une structure de catalyseur). Cet effet de microhotspot a été à jour juste postulé dans plusieurs réactions catalytiques en phase gaseux, puisqu'aucune mesure expérimentale directe n'est possible. Quelques approches théoriques et expérimentales ont été éditées vers la clarification de l'effet de point chaud en catalyseurs hétérogènes . l'application spécifique différente du
A en chimie synthétique est dans le chauffage par micro-ondes d'un système binaire du comportant un dissolvant polaire du et un dissolvant apolaire obtiennent les différentes températures. Est appliqué dans une réaction de transfert de phase de que par phase de l'eau atteint une température de 100°C tandis qu'une phase du chloroforme maintiendrait une température de 50°C, la fourniture de l'extraction aussi bien des réactifs d'une phase à l'autre chimie de micro-onde particulièrement efficace dans les réactions sèches de médias de

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