История развития микроволновой химии. Разработка специализированных микроволновых печей, предназначенных для осуществления химических реакций. Взаимодействие микроволнового излучения с веществами, его использование для проведения химических анализов.
Глава 1. ОСОБЕННОСТИ И ВОЗМОЖНОСТИ МИКРОВОЛНОВОЙ ХИМИИ Бурное развитие естественных наук, опирающееся, прежде всего, на существенное расширение технических возможностей проведения исследований, которое наблюдается в последние десятилетия, а также тесное переплетение достижений химии, физики, биологии и других областей естествознания привели к тому, что во второй половине XX века появились такие новые области химии, как лазерная химия, плазмохимия, фотохимия, химия высоких давлений, механохимия. Она включает химические превращения с участием твердых диэлектриков и жидкостей, связанные с использованием энергии микроволнового поля или, как было принято говорить ранее, сверхвысокочастотного поля, то есть СВЧ излучения. В 1946 году доктор Перси Спенсер, работающий в области создания радарных установок, случайно заметил, что при включении магнетрона конфета в его кармане расплавилась. Производство крупногабаритных микроволновок было начато в США в 1949 г. В 1962 г. японская фирма «Sharp» приступила к массовому производству печей бытового назначения. В настоящее время интенсификация под воздействием микроволнового излучения применяется во многих промышленных процессах: сушка пищевых продуктов, сушка и склеивание древесины, производство фарфоровых и фаянсовых изделий, строительство, разработка нефтяных месторождений и т. д. Если в микроволновой печи можно быстро нагревать пищу, то почему не использовать этот нагрев для проведения химических реакций?. Отсутствие контроля за такими важными для химика параметрами, как температура и давление реакционной смеси, неоднородность поля, неприспособленность к ведению химических экспериментов, приводит к невоспроизводимым результатам, к выбросам, воспламенению растворителей, а то и к взрывам. Производством микроволновых печей, предназначенных для проведения химических реакций, сейчас активно занимаются компании «CEM Corporation», США, «Biotage», Швеция, «Anton Paar», Австрия, «Milestone», Италия. Если контейнер для образца изготовлен из материала, практически не поглощающего МВ-излучение, то под действием МВ-поля может идти быстрый подъем температуры по всему объему содержащегося в контейнере материала. Кухонные и промышленные микроволновые печи работают на частоте 2,45 ГГц. Микроволновая химия интенсивно развивается за рубежом и слабо представлена в России, а в Сибирском отделении это направление практически отсутствовало. Исследования в СО РАН по использованию микроволнового излучения для интенсификации химических процессов начались в Институте ядерной физики СО РАН, где под руководством д.ф.-м.н. А.В. Аржанникова был разработан СВЧ стенд с прямоугольным волноводом. Ситуация в области микроволновой активации веществ и материалов кардинально изменилась в последние три года в связи с повышенным финансированием Новосибирского государственного университета за счет средств по национальной программе «Образование».
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
