stringtranslate.com

Нетепловой микроволновый эффект

Нетепловые микроволновые эффекты или специфические микроволновые эффекты были постулированы для объяснения необычных наблюдений в микроволновой химии . Основным эффектом поглощения микроволн диэлектрическими материалами является кратковременное смещение в постоянных диполях, которое вызывает вращательную энтропию. Поскольку частота микроволновой энергии намного выше, чем может поглощать электроны, результирующая энергия может вызвать фрикционный нагрев соседних атомов или молекул. Если материал жесткий, то не будет высвобождения вращательной энергии, и, следовательно, не будет нагрева. Нет никаких «нетепловых эффектов». Если материал не является диэлектрическим материалом с диполями или ионным распределением, нет взаимодействия с микроволнами и нет нагрева. Нетепловые эффекты в жидкостях почти наверняка отсутствуют, [1] [2], поскольку время перераспределения энергии между молекулами в жидкости намного меньше периода микроволнового колебания . Обзор 2005 года проиллюстрировал это в применении к органической химии, хотя явно подтверждает существование нетепловых эффектов. [3] Было показано, что такие нетермические эффекты существуют в реакции O + HCl(DCl) -> OH(OD) + Cl в газовой фазе, и авторы предполагают, что некоторые механизмы могут также присутствовать в конденсированной фазе. [4] Нетермические эффекты в твердых телах все еще являются частью продолжающихся дебатов. Вполне вероятно, что посредством фокусировки электрических полей на интерфейсах частиц микроволны вызывают образование плазмы и усиливают диффузию в твердых телах [5] через эффекты второго порядка. [6] [7] [8] В результате они могут усиливать процессы спекания в твердом состоянии . В 2006 году продолжились дебаты о нетермических эффектах микроволн, которые были зарегистрированы при фазовых переходах в твердом состоянии. [9] В эссе 2013 года сделан вывод о том, что эффект не существует в органическом синтезе с участием жидких фаз. [10] В перспективе 2015 года [11] обсуждается нетермический микроволновый эффект (резонансный процесс) в связи с селективным нагревом за счет процессов релаксации Дебая.

Ссылки

  1. ^ Стуэрга, Д.; Гайяр, П. Журнал микроволновой мощности и электромагнитной энергии , 1996, 31, 101-113. http://jmpee.org/JMPEE_temp/31-2_bl/JMPEEA-31-2-Pg101.htm
  2. ^ Стуэрга, Д.; Гайяр, П. Журнал микроволновой мощности и электромагнитной энергии, 1996, 31, 87-99. http://jmpee.org/JMPEE_temp/31-2_bl/JMPEEA-31-2-Pg87.htm
  3. ^ Микроволны в органическом синтезе. Тепловые и нетепловые микроволновые эффекты , Антонио де ла Ос, Анхель Диас-Ортис, Андрес Морено, Chem. Soc. Rev., 2005, 164-178. doi :10.1039/B411438H
  4. ^ Сильное ускорение химических реакций, происходящих из-за эффектов 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
  5. ^ Уиттекер, АГ, Химические материалы, 17 (13), 3426 -3432, 2005.
  6. ^ Буске, Дж. Х.; Купер, Р. Ф.; Добсон, И. Журнал исследований материалов 1992, 7, 495-501.
  7. ^ Буске, Дж. Х.; Купер, Р. Ф.; Фримен, С. А. Materials Research Innovations 1997, 1, 77-84.
  8. ^ Фриман, SA; Боске, Дж. Х.; Купер, RFJ Appl. Физ., 1998, 83, 5761.
  9. ^ Робб, Г.; Харрисон, А.; Уиттакер, А. Г. Phys. Chem. Comm., 2002, 135-137
  10. ^ Каппе, КО; Пибер, Б.; Даллингер, Д. (2013). «Микроволновые эффекты в органическом синтезе: миф или реальность?». Angew. Chem. Int. Ed . 52 (4): 1088–1094. doi :10.1002/anie.201204103.
  11. ^ Дадли, ГБ; Ричерт, Р.; Стигман, А.Е. (2015). «О существовании и механизме микроволнового специфического повышения скорости реакции». Chem . Sci . 6 (4): 2144. doi :10.1039/c4sc03372h. PMC 5639434. PMID  29308138.