微波萃取是利用极性分子的运动吗？

1.微波是波长为0.1-100cm(即频率为101-108 Hz)的电磁波，具有波粒二象性。人们在通信技术中使用微波作为一种信息载体。微波辅助提取利用微波作为能量来源，与物质相互作用。作为一种能源，微波也可用于烹饪食物、干燥材料和促进化学反应。目前，用作能源的微波频率为2450兆赫。微波辅助萃取是在传统有机溶剂萃取基础上发展起来的一种新的萃取技术。它具有以下特点:速度快，只需几分钟；节约能源；减少环境污染；这是另一种具有萃取选择性的萃取方法；可以防止样品的许多成分分解；操作方便；萃取回收率高。2.方法原理:微波作为一种电磁波，具有吸收性、穿透性和反射性，即能被水等极性物质选择性吸收，从而被加热，而不被玻璃、陶瓷等非极性物质吸收，具有穿透性。金属应该反射微波。分子可以选择性吸收微波，极性分子可以吸收微波能量，然后松弛，以热能的形式释放能量。或者是因为极性分子的两个偶极子在微波较低频率的电磁场中会有时间按照外电场振荡，但微波频率比分子旋转频率快，迫使分子旋转时取向过快，通过碰撞摩擦释放能量产生热量。分子对不同的频率有不同的微波吸收能力。与含金属离子的水溶液相比，微波辐射水，后者具有更高的温升。这可以用微波的传导机理来解释:溶液中的离子在交变电场的作用下发生迁移，不断碰撞产生热能。水要吸收微波，在盐的作用下，吸收微波后盐水的温升更高。从实验的角度来看，与一般热源相比，微波的优点是能使被加热物体的温度上升得更快，比如加热用的容器:玻璃、塑料不升温，但其中盛的水升温更快。加热表面无孔的物体(如鸡蛋)前，必须先将表面划伤，然后放入微波炉加热，否则表面无孔的物体受热会膨胀爆裂。用微波辐射加热含水物体时，一定要打开，否则含水物体受热时气体会膨胀爆裂。这些事实表明，微波加热是“内热”。用电炉加热时，利用空气的对流和玻璃器皿的热传导。这种加热方式的能量损失很大。材料对微波的选择性吸收程度可以用材料的介电损耗角正切Tanδ来描述:tanδ=ε″/ε′，其中ε″′是材料的介电损耗因子，ε′是材料的介电常数。实验表明，丙酮和乙醇的介电常数相同，但它们的微波介电损耗因子不同。乙醇的温升远高于丙酮。3.操作注意事项我国规定，出厂时距设备外壳5cm处的泄漏能量不能超过1mw/cm2。微波泄漏会对人体造成伤害，但10mw/cm2以下的功率密度不会超过动物体温调节的代偿能力而导致明显的体温升高。微波辅助提取，应注意以下操作事项:a)保持炉门和门框清洁，不要在炉门和门框之间夹有抹布或纸张的情况下启动烤箱，以免微波泄漏。b)不要忽视随意启动微波炉，以免在空载运行时损坏仪器。c)微波炉内不要使用金属容器，否则会减弱加热效果，甚至引起炉内放电或损坏磁控管。d)保持入口和出口通风孔畅通，以避免烤箱过热。当热保护装置启动时，关闭炉子。微波加热时间不宜过长，要多加观察，防止过热起火，尤其是易燃溶剂。e)如果炉内着火，请不要打开炉门，立即切断电源，火自然会熄灭。f)若炉膛坠落，造成门铰链或外壳损坏，应立即修复，否则可能造成微波泄漏过多。g)不要将普通水银温度计放入炉内测量温度。以避免火花或损坏。4.影响微波辅助萃取的因素不仅仅是溶剂，还有一些被萃取物可以吸收微波，所以选择同样的溶剂，包括微波辐射萃取和传统萃取，其萃取选择性是不同的(即萃取液中的成分不同)。在实际应用中，需要对微波辅助萃取所用的溶剂进行实际考察。微波在样品中的传播是反射性的，因此待提取样品的形状和颗粒大小会影响微波的吸收。加热效果。微波进入样品后，能量逐渐被吸收，场强和功率衰减。衰减程度可以用半功率穿透深度D1/2(功率降低到表面一半功率时对应的距离)来描述，D1/2=3λ0/(8.686π tanδ)(其中λ0是所用电磁波的波长，为。Tanδ是损耗角的正切)Tanδ越大，D1/2越小，所以容易吸收微波的提取样品的剂量不能太大，否则由于半功率穿透深度小，中间部分不被微波辐照，而用传统方法加热。由于微波功率衰减的问题，在进行微波辅助萃取时，选择合适的微波功率也非常重要。如果选择较小，样品加热不够，内部采用传统方法加热。总之，要注意通过实验来选择上述条件。5.结论目前微波辅助提取主要用于有效成分的提取，微波也可用于样品的消解。如果用酸提取金属离子不成功(或* * *中储存的有机物干扰测定)，样品将被消化，有机物将被破坏。有必要释放自然结合的金属离子。微波消解高效、实用、方便。随着微波萃取技术的研究和发展，微波萃取已广泛应用于许多行业。迄今为止，已报道的微波萃取技术主要应用于土壤分析、食品化学、农药提取、中药提取、环境化学、矿物冶炼等领域。由于微波萃取具有快速、高效的分离和选择性加热的特点，它已经从一种分析方法逐渐发展到生产制备。