Поглотители СВЧ

Вопросы, связанные с химией вообще. Вы можете задать здесь свой вопрос, и мы постараемся на него ответить.
General chemical questions go here
Аватара пользователя
aversun
Сообщения: 307
Зарегистрирован: Вс май 13, 2007 12:22 pm
Контактная информация:

Сообщение aversun » Пт дек 07, 2007 1:16 am

Да проще в справочники заглянуть, чем столько обсуждать.

Диэлектрический нагрев, нагрев диэлектриков в переменном электрическом поле. При наложении переменного электрического поля в диэлектриках появляется ток смещения, вызванный их поляризацией, и ток проводимости, обусловленный наличием в диэлектрике свободных электрически заряженных частиц. Протекание суммарного тока приводит к выделению тепла. Выделяющаяся удельная мощность пропорциональна напряжённости (Е) и частоте (f) электрического поля, а также диэлектрической постоянной (e) и тангенсу угла потерь (tg d) диэлектрика. При частотах 0,3—300 Мгц Диэлектрический нагрев осуществляется в поле конденсатора (источник энергии — ламповые генераторы), при сверхвысоких частотах — в поле объёмного резонатора или излучателя (источник — магнетроны). Напряжённость электрического поля в промышленных установках Диэлектрический нагрев 5—3000 кв/м. Достоинства установок Диэлектрический нагрев: высокая скорость нагрева; равномерный нагрев материалов с низкой теплопроводностью; осуществление местного и избирательного нагрева и др. Области применения Диэлектрический нагрев — сушка материалов (древесины, бумаги, керамики и др.); нагрев пластмасс перед прессованием; сварка пластмасс; склеивание древесины и т.д.
http://www.bse.sci-lib.com/article029909.html

Вспомните еще технологию Стелс, которая в частности основа и на специальных радиопоглощающих покрытиях, и безэлектродные лампы, разряд в которых возбуждается ВЧ-полем. И мощные плазменные генераторы, в которых безэлектродный разряд происходит внутри резонатора.

Sovetnik
Сообщения: 2124
Зарегистрирован: Пн окт 24, 2005 12:00 pm

Сообщение Sovetnik » Пт дек 07, 2007 4:59 pm

aversun писал(а):Да проще в справочники заглянуть, чем столько обсуждать..
Ни один справочник, ни участники обсуждения пока не дали ответа на конкретный вопрос - какое вещество нагревается в м/в печи и расплавляет парафин?

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23103
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Сообщение amik » Пт дек 07, 2007 5:06 pm

Так как сам парафин не поглощает СВЧ излучение, то значит его поглощает силикат.
Что за силикат такой?
Мы пытались, исходя из ключевого слова "силикат". Кристаллогидраты силикатов натрия, магния, кальция :roll:
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Sovetnik
Сообщения: 2124
Зарегистрирован: Пн окт 24, 2005 12:00 pm

Сообщение Sovetnik » Пт дек 07, 2007 5:22 pm

amik писал(а):Мы пытались, исходя из ключевого слова "силикат". Кристаллогидраты силикатов натрия, магния, кальция :roll:
Я тоже пытался, но не высказывался, чтобы не навязывать и не сбивать со свежей мысли участников.
К силикатам относится также группа слоистых силикатов, самым известным из них является тальк - Mg3Si4O10(OH)2.
В м/в печи я его еще не пробовал греть (не оказалось под рукой).

Будем искать!

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23103
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Сообщение amik » Пт дек 07, 2007 5:33 pm

Уважаемый Sovetnik, в приведенном Вами переводе
На одном немецком сайте рекламируется грелка, где в качестве греющего материала используется не вода, а смесь парафина и силиката
звучит еще и парафин. Это вполне может оказаться не парафин, а легкоплавкая кислота парафинового(предельного ряда С18-20), стеариновая, например. Небольшая добавка натриевой соли уже даст нужный эффект поглощения СВЧ, обычное мыло великолепно греется в микроволновке :roll: А силикат упомянут для отвода глаз, а то Вы приемов патентования не знаете :wink:
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Sovetnik
Сообщения: 2124
Зарегистрирован: Пн окт 24, 2005 12:00 pm

Сообщение Sovetnik » Пт дек 07, 2007 5:50 pm

amik писал(а):Небольшая добавка натриевой соли уже даст нужный эффект поглощения СВЧ, обычное мыло великолепно греется в микроволновке
А сколько в мыле воды - может там вода и греется, а не соль натрия?

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23103
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Сообщение amik » Пт дек 07, 2007 6:05 pm

Сейчас проверю на чистом реактивном стеарате натрия(98%) и стеариновой кислоте, если найду, иначе до понедельника :roll:
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Sovetnik
Сообщения: 2124
Зарегистрирован: Пн окт 24, 2005 12:00 pm

Сообщение Sovetnik » Пт дек 07, 2007 6:14 pm

Есть еще группа гидросиликатов общей формулы - X2-3Si2O5(OH)4,
где X = Mg, Fe2+, Fe3+, Ni , Al, Zn, Mn.
Но там несколько десятков минералов - где их искать ...?

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23103
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Сообщение amik » Пт дек 07, 2007 6:30 pm

Стеарат натрия греется, но не плавится . Кислота до понедельника :wink:
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23103
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Сообщение amik » Пт дек 07, 2007 6:36 pm

Sovetnik писал(а):Есть еще группа гидросиликатов общей формулы - X2-3Si2O5(OH)4,
где X = Mg, Fe2+, Fe3+, Ni , Al, Zn, Mn.
Но там несколько десятков минералов - где их искать ...?
Гипс? Гидроксилапатит? Формула другая, зато дешево :wink:
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Аватара пользователя
Mendeleev
Сообщения: 1301
Зарегистрирован: Сб май 13, 2006 4:53 pm

Сообщение Mendeleev » Пт дек 07, 2007 7:21 pm

amik писал(а):Сейчас проверю на чистом реактивном стеарате натрия(98%)
А остальные 2% чаво было? :wink:
"Топить нефтью - это все равно что топить ассигнациями" (Менделеев Д.И.)

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23103
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Сообщение amik » Пт дек 07, 2007 7:25 pm

Mendeleev писал(а): А остальные 2% чаво было? :wink:
Mendeleev, конечно же стеариновая кислота :wink: Разве в ГОСТе звучало содержание воды :P
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Аватара пользователя
Mendeleev
Сообщения: 1301
Зарегистрирован: Сб май 13, 2006 4:53 pm

Сообщение Mendeleev » Пт дек 07, 2007 7:35 pm

:oops:
Ферштеин! :D
"Топить нефтью - это все равно что топить ассигнациями" (Менделеев Д.И.)

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Сообщение VTur » Вс дек 09, 2007 9:52 pm

amik писал(а):
Так как сам парафин не поглощает СВЧ излучение, то значит его поглощает силикат.
Что за силикат такой?
Нагрневание происходит при резонансе частоты поглощения и излучения.

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Сообщение VTur » Ср дек 12, 2007 6:58 pm

Если Ваше вещество - диэлектрик, то по размеру и массе его молекулы не сильно превосходят воду. Нагрев в СВЧ происходит за счёт переориентации (переворотов или колебаний) целых молекул, а не их частей. Зависимость частоты от массы примерно обратно пропорциональная. Если вещество проводник, то кристаллы должны быть большими, что бы на такой частоте токи Фуко были значительными. Мелкий кристалл - маленький ток - слабый нагрев.

Nord
Сообщения: 2227
Зарегистрирован: Сб фев 14, 2004 5:36 pm

Сообщение Nord » Ср дек 12, 2007 8:09 pm

На такой частоте наблюдается скин-эффект и токи протекают в очень тонком слое проводника. Так что размер, я думаю, не столь важен как при индуктивном нагреве.
Не важно, что о вас говорят современники, важно что о вас скажут потомки

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Сообщение VTur » Ср дек 12, 2007 9:24 pm

Nord писал(а):На такой частоте наблюдается скин-эффект и токи протекают в очень тонком слое проводника. Так что размер, я думаю, не столь важен как при индуктивном нагреве.
Это так, поэтому в СВЧ спекают порошки и кристаллы.
В бытовых микроволновках частота излучения заточена на максимальное поглощение водой - 2,45 Ггц.
Не могу найти цифру, но для воды характеристическая частота где-то около 10 ГГц.

arkansas
Сообщения: 308
Зарегистрирован: Ср окт 24, 2007 1:06 pm

Сообщение arkansas » Сб дек 15, 2007 11:58 pm

Вода: частота максимальных потерь около 0° 10 ГГц, 20° - 22 ГГц -> широкий максимум возле 60-70°. Бытует мнение, что суп в СВЧ-печке нагревается в основном за счет ориентационной поляризации, но это не так - электропроводность определяет нагрев (если суп соленый).
Любой полярный диэлектрик нагревается в СВЧ, а силикаты - очень даже прекрасно. При достаточной мощности печки можно расплавить даже пустой стеклянный стакан, причем скорость нагрева будет увеличиваться по экспоненте с температурой за счет э/проводности стекла. Кварц же при этом вряд ли расплавится

Аватара пользователя
aversun
Сообщения: 307
Зарегистрирован: Вс май 13, 2007 12:22 pm
Контактная информация:

Сообщение aversun » Вс дек 16, 2007 7:51 am

arkansas писал(а):Бытует мнение, что суп в СВЧ-печке нагревается в основном за счет ориентационной поляризации, но это не так - электропроводность определяет нагрев (если суп соленый).
Т.е. вы хотите сказать, что дистиллированная вода нагреваться не будет? Что нагрев осуществляется только за счет токов Фуко?
"дистилированная вода в микроволновке кипит, даже если нагревать её в кварцевом стакане, хотя и относится к хорошим изоляторам. Именно потому, что частота, на которой работают бытовые микроволновки, близка к резонансной частоте связи О-Н, и поэтому микроволновое излучение поглощается водой (а также любыми другими органическими веществами, в молекулах которых есть гидроксил-ион), что приводит к её нагреву.
Электромагнитное поле индуцирует в каждом проводнике электрический ток такой величины и направления, которые компенсируют внешнее электромагнитное поле, не давая ему проникнуть внутрь проводника (токи Фуко). Причем, чем выше частота, тем меньше глубина, на которую электромагнитное поле проникает внутрь проводника и, соответственно, тем в более тонкой пленке проводника концентрируется ток (Скин-эффект). В результате, для достаточно высоких частот сопротивление проводника токам Фуко зависит исключительно от свойств материала, и не зависит от его геометрии. То есть, выделение энергии в слое металла зависит от удельного сопротивления металла и не зависит от толщины слоя.
В частности для микроволновки толщина слоя скин-эффекта в разЫ больше толщины типичного "золотого" напыления на посуде, и поэтому в слое металлизации развиваются значительные токи, и, из-за существенных теплоизолирующих свойств керамики, даже при малом удельном сопротивлении напыленного слоя мощность бывает достаточна для его частичного испарения с образованием в месте разрыва микродуги (искры). Тем более, позолота посуды Б/У всегда покрыта сетью волосовых трещин (кракелюр), которые тоже перекрываются микродугами.
Массивный металл не даёт искр, но и практически не нагревается - относительно малое удельное сопротивление даёт мощность, которая быстро распределяется по всему объёму металла и не вызывает заметного нагрева. Но при достаточной (промышленной) мощности излучателя разогрева поверхностного слоя металла достаточно для его закалки - это известный способ закалки ТВЧ.
И только если деталь (или посуда) изготовлена из материала с высоким удельным сопротивлением - но не изолятора - её можно разогреть в микроволновке. В таких материалах токи Фуко в поверхностном слое не набирают достаточной силы, поле проникает на БОльшую глубину, и разогрев происходит достаточно равномерно. Посуда для такого разогрева пищи тоже выпускается, и стоит как вертолет"
http://www.ljpoisk.ru/archive/1081626.html

Аватара пользователя
Myrsten
Сообщения: 1387
Зарегистрирован: Вс июл 08, 2007 5:15 pm

Сообщение Myrsten » Вс дек 16, 2007 12:08 pm

aversun писал(а): что частота, на которой работают бытовые микроволновки, близка к резонансной частоте связи О-Н, и поэтому микроволновое излучение поглощается водой
А разве энергии кванта на частоте 2.45 ГГц хватит для раскачивания связи ? Частоты колебаний связей лежат ведь в ИК-диапазоне, а при больших длинах волн речь идет о вращательных спектрах. :?:
(а также любыми другими органическими веществами, в молекулах которых есть гидроксил-ион), что приводит к её нагреву.
Наверное не ион, а гидроксильная группа :lol:

С точки зрения физиков это явно боян, но интересный был бы опыт - сравнить разогрев в одних и тех же условиях, например всех бутиловых спиртов - "концентрация" гидроксилов одинакова, но разные вращательные спектры.
Når månen skinner blek og ensom...

Ответить

Вернуться в «общехимические вопросы / general chemical issues»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 12 гостей