Нетепловой микроволновый эффект
Нетепловые микроволновые эффекты или специфические микроволновые эффекты были предложены для объяснения необычных наблюдений в микроволновой химии . Основным эффектом поглощения микроволн диэлектрическими материалами является кратковременное смещение постоянных диполей, вызывающее вращательную энтропию. Поскольку частота микроволновой энергии намного выше, чем могут поглощать электроны, результирующая энергия может вызвать фрикционный нагрев близлежащих атомов или молекул. Если материал твердый, не будет выделения энергии вращения и, следовательно, нагрева. Никаких «Нетепловых эффектов» нет. Если материал не является диэлектриком с диполями или ионным распределением, взаимодействие с микроволнами и нагрев отсутствуют. Нетепловые эффекты в жидкостях почти наверняка отсутствуют. [1] [2] так как время перераспределения энергии между молекулами жидкости намного меньше периода СВЧ- колебаний . Обзор 2005 года проиллюстрировал это применительно к органической химии, хотя явно подтверждает существование нетепловых эффектов. [3] Показано, что подобные нетепловые эффекты существуют в реакции O + HCl(DCl) -> OH(OD) + Cl в газовой фазе и авторы предполагают, что некоторые механизмы могут присутствовать и в конденсированной фазе. [4] Нетепловые эффекты в твердых телах до сих пор являются предметом продолжающихся дебатов. Вполне вероятно, что благодаря фокусировке электрических полей на границах раздела частиц микроволны вызывают образование плазмы и усиливают диффузию в твердых телах. [5] через эффекты второго порядка. [6] [7] [8] В результате они могут улучшить спекания процессы в твердом состоянии. В 2006 году продолжались дебаты о нетепловых эффектах микроволн, о которых сообщалось при фазовых переходах в твердом состоянии. [9] В эссе 2013 года был сделан вывод, что этого эффекта не существует в органическом синтезе с использованием жидких фаз. [10] Перспектива 2015 года [11] обсуждается нетепловой микроволновый эффект (резонансный процесс) в связи с селективным нагревом за счет процессов дебаевской релаксации.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Стурга, Д.; Гайяр, П. Журнал микроволновой энергетики и электромагнитной энергии , 1996, 31, 101–113. http://jmpee.org/JMPEE_temp/31-2_bl/JMPEEA-31-2-Pg101.htm
- ^ Стурга, Д.; Гайяр, П. Журнал микроволновой энергетики и электромагнитной энергии, 1996, 31, 87-99. http://jmpee.org/JMPEE_temp/31-2_bl/JMPEEA-31-2-Pg87.htm
- ^ Микроволны в органическом синтезе. Тепловые и нетепловые микроволновые эффекты , Антонио де ла Ос, Анхель Диас-Ортис, Андрес Морено, Chem. Соц. Ред., 2005, 164–178. дои : 10.1039/B411438H
- ^ Сильное ускорение химических реакций, происходящих за счет воздействия вращательного возбуждения на геометрию столкновений , Адольф Миклавц, ChemPhysChem, 2001, 552-555. doi : 10.1002/1439-7641(20010917)2:8/9<552::AID-CPHC552>3.0.CO;2-5
- ^ Уиттакер, AG, Chem. Матер., 17 (13), 3426-3432, 2005.
- ^ Боске, Дж. Х.; Купер, РФ; Добсон, И. Журнал исследования материалов, 1992, 7, 495–501.
- ^ Боске, Дж. Х.; Купер, РФ; Фриман, С.А. Инновации в области исследований материалов, 1997, 1, 77-84.
- ^ Фриман, SA; Боске, Дж. Х.; Купер, RFJ Appl. Физ., 1998, 83, 5761.
- ^ Робб, Г.; Харрисон, А.; Уиттакер, AG Phys. хим. Сообщение, 2002, 135-137.
- ^ Каппе, Колорадо; Пибер, Б.; Даллинджер, Д. (2013). «Микроволновые эффекты в органическом синтезе: миф или реальность?». Энджью. хим. Межд. Эд . 52 (4): 1088–1094. дои : 10.1002/anie.201204103 .
- ^ Дадли, Великобритания; Ричерт, Р.; Стигман, А.Е. (2015). «О существовании и механизме увеличения скорости микроволново-специфической реакции» . хим. Наука . 6 (4): 2144. doi : 10.1039/c4sc03372h . ПМК 5639434 . ПМИД 29308138 .