微波對于不同的反應體系產(chǎn)生的作用不同,它不僅可以加熱物質(zhì),而且還可以對產(chǎn)生一些比較細小的變化過(guò)程中,加速物質(zhì)之間的作用,加快反應;也可以推遲物質(zhì)之間的反應。從上述的總結來(lái)看,微波對反應體系的作用是一個(gè)相對復雜的過(guò)程,至今還未能理順機理的規律,歸納如下:
1、加熱效應
所謂的加熱效應就是指微波在過(guò)程中可以對物質(zhì)進(jìn)行加熱,大大提高了物質(zhì)的反應速度。
微波加熱其本質(zhì)就是過(guò)程中的電磁能有效的轉變成熱能。他的轉變和物質(zhì)中分子的微觀(guān)粒子的運動(dòng)軌跡緊密相連,在但磁場(chǎng)的作用下會(huì )產(chǎn)生:電子極化、介電極化、取向極化和原子極化前兩種極化的時(shí)間較長(cháng),在十秒到十二秒和十秒十三秒之間,要快于微波頻率;后兩種極化的時(shí)間則和微波的頻率較為接近,可以將微波能轉變成熱能。
微波的強穿透性可以在物體的內部和外部同時(shí)進(jìn)行加熱,密閉容器的壓力較大,溫度在升高的過(guò)程中反應的速度也在不斷的加快,這些都會(huì )推進(jìn)化學(xué)反應的速度。
2、催化效應
很多的有機化合物不會(huì )直接的吸收微波,主要是通過(guò)某種強烈的吸收微波的媒介將微波能傳遞給相對應的物質(zhì)進(jìn)而引發(fā)化學(xué)反應,如果是可以在微波的照射下就可以出現的催化反應就是所謂的微波誘導催化反應,區分于普通的加熱效應,他主要是通過(guò)催化劑和其他載體誘導發(fā)生的。
3、非熱效應
化學(xué)的分支領(lǐng)域中微波已經(jīng)開(kāi)始廣泛的應用了,與此同時(shí),傳統的微波加熱效應也受到了強烈的沖擊,通過(guò)實(shí)驗人們發(fā)現微波對化學(xué)反應的影響受環(huán)境的制約的同時(shí)也和微波、化學(xué)反應密切相關(guān)。
微波可以加快反應,也可以抑制反應,也可以引導出現選擇性的反應的發(fā)生。有人利用微波來(lái)合成磷酸鋅,這個(gè)現象用加熱效應是無(wú)法解釋清楚的,在常規情況下,水溶性的磺化鈦青銅是無(wú)法產(chǎn)生的,這也說(shuō)明了非熱效應的存在。