1、微波在科學上之應用,姓名 : 蔡幸娟,微波在化學上之應用,微波是一種以電磁波型式存在的能量，其能量值介於紅外線與無線電波之間，早期是以通訊領域的應用,微波爐之父1946年發現熱效應*微波震盪水分子而加熱*選2.45GHz避通訊*太高頻不易穿透煮不均*太低頻吸收不夠煮不好,若擔心煮食物致毒，就不要用烤的，因其高表溫方式會改變食物化學變化，導致美味和稍微毒性,微波爐煮食物之所以索然無味，其一因是不發生化學變化，因此微波爐更適於再熱而非煮食物。,為何怕微波?,爐壁金屬表面反射微波，爐門金屬網窗尺寸遠小於微波波長12公分，其效果猶如堅實金屬壁，而將微波保持在爐內。各種溫度物體表面輻射不同電磁波 自然界
2、充滿微波 。 尖金屬火花、突沸、爆米花現象讓微波爐令人驚恐而產生各式謠言？,微波特點,微波有三個特點，使它們能夠被用來烹飪：如碰到金屬會反射;碰到玻璃、紙張、塑料和類似材料會穿透;遇到食物則會被吸收。微波也可被用來偵測超速車輛，電話和電視通信，以及治療肌肉酸痛,化學上之應用1,微波加熱法與傳統加熱法的最大差異，乃在於能量傳遞的方式 傳統加熱法的熱能是經由接觸傳導再經由對流傳導，將熱散佈，使得溶液溫度升高微波加熱法直接以輻射方式傳遞微波能量，不僅可快速加熱，可以明顯大幅地縮短反應時間,化學上之應用2,微波的頻率所對應之能量無法激發電子，也不會改變分子結構，僅能引發離子遷移及偶極距轉動，增加極性分
3、子的轉動能(rotation energy)和一些鍵的彎曲(bending),化學上之應用3,微波照射作用下促進極性分子的轉動增加其內能，能量以熱或其他能量形式釋放出來，而快速提高了溫度。微波照射時會形成電磁場，使具有偶極距的極性分子，會朝正負兩極排列整齊；當電場消失時則回復成混亂的現象。分子相互碰撞和摩擦產生熱能以每秒24億5千萬次的高速轉換過程，大大增加碰撞機會使化學反應速率加快。,化學上之應用4,早期化學分析運用在乾燥測水分、灰化、消化、到近二十年為水解、萃取及近年來結合固(液)相微萃取等技術輔助衍生化應(顯色反應-比色法測定)輔助上空間控溫固(液)相微萃取技術,化學上之應用5-47屆全
4、國科展高中化學,使用微波裝置、超音波裝置進行反應1.取適量大豆油(油/醇莫耳比為1/9)以及氫氧化鈉/甲醇1%加入微波、超音波裝置。2.放入磁石(用於均勻攪拌)後於單頸瓶插上有橡皮管導引的冷凝管，維持冷凝效果。3.待其界面層完全乳化後，即可開始進行微波反應。4.靜置一天，待其分層後將生質柴油層取出，並進行TLC片檢驗、酸洗、水洗。5.改變微波功率及反應時間16分鐘，並重複步驟14。,-47屆全國科展高中化學,-47屆全國科展高中化學,化學上之應用5-47屆全國科展高中化學,微波在化學及工業上的應用,AA,ICP 重金屬分析前處理(微波消化)GC,LC 有機分析前處理(微波萃取)無機合成: 奈米
5、微粒(量子點)/光觸媒/水熱反應有機合成: 藥物開發/高分子/材料/燃料電池其它: 固相微萃取(SPME)/胜肽合成/酵素消化 / 蛋白質水解/水份分析/脂肪測定/1200高溫灰化,陽光中的A型紫外線會將皮膚曬成褐色（老化射線）。B型紫外線能讓皮膚變紅、穿透到皮膚深層，傷害DNA與免疫系統（灼曬射線）。,防曬油：防紫外線一法,防曬係數（SPF）：擦防曬油後出現曬傷所需的時間，與沒擦而曬傷所需時間之比。 沒擦在2小時後曬傷，擦過在12小時後曬傷，則此防曬油的防曬係數等於122=6 。,成本效益何在？,一般人常誤認SPF 30的防曬效果是SPF 15的兩倍。前者擋掉97%的紫外線，而後者擋掉93%
6、，兩者僅差4%。 SPF10的保護已夠,每天幾分鐘日照有益健康,紫外線能促進維他命D的合成，以利用鈣質構造骨骼。維他命D也助益預防憂鬱症、和心臟疾病、 預防大腸癌和乳癌等。雖可從飲食中攝取維他命D，但經由日照在皮膚裡產生的維他命D似可在體內更久。,輻射照射控制微生物,紫外線和伽瑪輻射均可殺死微生物，但此法鮮少用到，因反對者利用大眾的無知，讓許多人誤以為輻射照射會導致食物帶有輻射。,為何擔心核能輻射？,國人受輻射，天然約八成（體內輻射11%、宇宙輻射8% ）。人為約兩成（醫療輻射15%、消費品3%、核電廠等0.1% ）。美國科羅拉多州天然輻射量 較其他州平均高3倍多， 但癌症死亡率較低35%。,Thanks For Your Attention!,
