家庭用の電子レンジを化学合成に使おうと思っていますが、マイクロウェーブでなければならないような化学反応の例、文献を 教えて下さい。
例えば、油中水分散系の反応で、分散水に反応系を含有させておき、周りの油を冷やすことにより、反応物のみをマイクロウェーブで加熱反応させることを考えていますが、この様な話は科学的では無いのでしょうか?笑わないで、教えて下さい。

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A 回答 (3件)

 マイクロ波を有機合成に用いた論文はたくさんあります。

私は昔 Chem. Rev. でマイクロ波有機合成のレビューを読んだことがありますが,komatt14 さんはこの論文についてはご存じでしょうか? 内容は確か,水と油との不均一系の話ではなく,固体と液体との不均一系の話だったと思います。

 家庭用の装置を使った実験は非常に危険なのでお奨めできません。マイクロ波発生中,電子レンジの庫内ではスパークが発生しやすく,反応中に生じた有機溶媒の蒸気がこれに引火しないとは限りませんので…。レビューも,真空密封下での反応だったと思います。
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この回答へのお礼

マイクロ波の利用は難しいようです。危険性もありますので、新しい知見が得られるまで中止することにしました。マイクロ波でなければならない化学反応を探して見ます。どうも有難うございました。

お礼日時:2002/03/11 18:11

> マイクロ波でなければならない化学反応



それには,マイクロ波を熱源として捉えるのではなく,光として捉えることが重要かと思います。
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選択的合成は困難でしょうが.加熱香気の研究で電子レンジ加熱により発生した臭いをガスマスで追跡したという内容を読んだことがありますが.さて.何の雑誌だったのか覚えていません。



あと.(食用)油の劣化でなにかあるかも知れません。
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分解したりいろんな反応を進めることができます。
この原因は酵素です。ブドウ糖やタンパク質の基質に結合して、
反応エネルギー(反応に必要なエネルギー≒温度)を著しく
下げているのです。
もちろん、外界にも白金などの酸化反応のエネルギーを下げる
触媒があります。しかし、これでも100~200℃の温度は
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数十億年の進化によって作られた酵素は、人間の考えた触媒の
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『』の変化を化学反応式で示せ

というものがありまして、答えが

2CuO + C → 2Cu + CO2

とありましたが、私はこの答えが

4CuO + C → 2Cu2O + CO2

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Cu2Oでは何故いけないのでしょうか?
ご回答、よろしくお願いします。

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問題文中に「十分反応させる」とあります。
これは
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と読むのではなく
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『炭素粉末が完全燃焼したときに発生する気体は何か?』
という問いに「一酸化炭素」と答えると間違いになるのと同じ理屈で、この問題に「酸化銅(I)」と答えると間違いになります。

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それと同じで、酸化銅(II)を炭素粉末とともに加熱して酸化銅(I)が生成したのであれば、その酸化還元反応は まだ充分には反応していなかったことになります。

赤色固体ができた、という点ではCuでもCu2Oでも良いように思えますけど、十分に反応させた、とありますのでCu2OではなくCuが正解になります。

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こちらでマイクロウェーブ装置で前処理を行ったらどうかというアドバイスを頂いたので、現在資料を集めております。そこでいくつか疑問がわきましたので、ご質問させて頂きます。

検体:ウーロン茶葉
項目:Pb,As,Sn,Cdを原子吸光分析する予定です。

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アドバイスよろしくお願いします。

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私の考えでは、MWにどんなサンプルを分解させるかによって機種は変わると思います。
非常に難易度の高いセラミックスなどの分解をするのであれば、確かにユニは役不足だと思いますが、分解対象物が排水であったり食品などの易分解物であれば、ユニでも充分使用に耐えるのではないかと思います。
もし私が茶葉の分解だけを対象(基本的に他の物質は分解しないと仮定して)に機種選定するとすると以下のようになります。
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Q逆相分散(油中水系分散)または乳化の方法について。

キシレンの中にアクリルサンナトリウム水を分散又は乳化させて、重合反応をしようとしていますが、うまく分散しません。良い方法、本、または、文献など、教えて下さい。

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「分散・乳化系の化学」
著者 北原文雄、古澤邦夫 共著
発行所 工学図書株式会社
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W/O(water in oil type)のエマルション生成に関する
「HLB値」および「PIT法」を用いた界面活性剤の選定方法及び温度条件等が記載されているようですよ。

Q人工太陽/マイクロウェーブ発電とは?

 「機動戦士ガンダム」に登場するスペース・コロニーは、プリンストン大学のJ・K・オニール博士の提唱した物の一つである島3号型なのですが、この作品では円筒の壁面を6分割して内3つをガラス面とし、外側にミラーを着けて太陽光を入れる「開放型」と壁面を全て居住区域とし、コロニーの外の宙域に太陽電池パネルを配置して、マイクロウェーブでコロニーに電力を送信して内部に“人工太陽”を発生させる「密閉型」の2種類があります。
 そこで質問なのですが“人工太陽”というものが私には全く分からないのですが、皆様の中でご存じの方がいらっしゃいましたら、ぜひともご教授いただきたいのですが。
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Aベストアンサー

またまたでしゃばりました。myeyesonly です。
下で、補足依頼を受けたのできました。

太陽電池がどうやって電気を溜めるのかですが、基本的には溜めません。作った電気は即時消費先に送ります。
まあ、システムが動くためのバッテリーなどは必要だと思いますけど。
太陽電池そのものは、地上でもそうですが、光を電力に変換するだけです。溜める仕組みはないので、使わなければそれまでです。しかし、これでは一時的に大量に必要なときは太陽電池パネル分の容量までしか出せないし、使わないときにの発電量は無駄になるので、地上のシステムではその電気をバッテリーに溜めときます。
溜め方は、バッテリーの電圧よりも若干高い電圧をかけてあげれば、バッテリーに電気がたまります。あとは、バッテリーから電力を供給すれば、一時的に大量に必要なときにもバッテリーの最大放電電流まではカバーできます。大規模なシステムでは、バッテリーではなく、揚水式発電のダム(あまった電気で下流のダムの水を上流のダムにくみ上げ、必要なときに上流のダムで発電する)や、空気圧縮機とガスタービンを組み合わせたタービン発電(あまった電気で圧縮機を回して大きなガスタンクに高圧の空気を作っておき、必要なときにガスタービンを回す)システムを使います。

あと、これらの電力は直流で、乾電池などと同じものです。これをマイクロ波にするには、マグネトロン、サイラトロン、進行波管などの真空管や、エサキダイオードなどを使った電子回路で発信という現象を起こさせます。前の方の真空管では、簡単な電子回路で直接大電力のマイクロ波を作ることができ、効率がいいのと、特に宇宙空間などでは、宇宙線に強いので現在でも人工衛星などで、マイクロ波を中継する衛星通信や放送などでは、花形的に使われてます。後ろの方のエサキダイオード等の電力はあまり大きくなく、トランジスタなどを使った回路で増幅して使います。真空管が数百ボルトの高い電圧がないと動かないのに比べ、こちらは、数十ボルト位の電圧でも動くので、太陽電池などには向いています。

マイクロ波は電波なので、アンテナで受けてそれを整流器という、電気が一方にしか流れない仕掛けを通すと、直流に直すことができます。

また、マイクロ波は、電子レンジの中で使われており、物を過熱することができることはご存知ですよね。
マイクロ波を整流器で直流にするとロスが多いので、このような直接利用もかなり考えられるでしょう。例えば何もつながっていない蛍光灯にマイクロ波を当てるだけで点灯させることもできます。

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Q化学反応における「高温」と「加熱」の違い

化学反応における「高温」と「加熱」の違い

 上記内容について教えてください。
 化学反応での条件に「高温・高圧下で」「高温で」「加熱して」など
あると思います。その中で「高温」と「加熱」という条件は、あまり違いを意識せず
今までに至っているのですが、例えば
 1.固体と固体の反応→加熱
 2.サリチル酸の製法の過程→ナトリウムフェノキシドを高温・高圧下で二酸化炭素と反応させる
などです。
 私が確認させていただきたいのは、
 ○「高温」と「加熱」の化学反応の条件としての解釈の違い
になります。

 細かいことを聞いて、大変申し訳ございませんが、アドバイスいただけないでしょうか。
 よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 私も意識せずに使用して来たため、敢えて定義を確認した事はありませんが、個人的には以下の様に解釈しております。

 「高温」とは温度が高い状態の事を表しています。
 「加熱」とは熱を加える操作の事です
 状態を表す言葉と操作を表す言葉ですから、異なる事を指しています。

 それに、「高温」という言葉は、最初から温度が高いものを扱う場合にも当てはまりますから、必ずしも熱を加える事が伴うとは限りません。

【例】
 溶鉱炉から取り出した銑鉄を転炉に入れ、高温下で酸素を吹き込み、余分な炭素分を酸化して除去する。(銑鉄は高温のまま転炉に入るので外部から加熱されている訳ではない)


 そして、「加熱」という言葉は、低温の物体に熱を加える場合にも当てはまりますから、必ずしも高温と呼べる程、温度が高い状態になるとは限りません。

【例】
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QPIONEER M-90のパワーメーター

PIONEERのM-90のパワーメーターのことでお聞きしたいのですが、左右メーターの動きが違うのですが普通なのでしょうか?(LEFTのメモリがRIGHTにくらべ1つ小さいような?)
あたりまえのような質問ですが回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

マイナーチェンジ版M-90aを所有しております。
ステレオ音源ならメーター1,2目盛ずれたりするのは普通です。ステレオですから左右同じ音量になるということはありません。
モノラル音源でも、No.1の仰るとおり、機器の誤差で1目盛程度のずれは生じます。

常時片側が大きく片側が低い場合、考えられるのは、
1.CDプレーヤーなどの再生機側の問題
2.プリアンプの出力の問題
3.M-90の入力側の問題(ダイレクトではなくボリューム経由だとボリュームが疑わしい)
4.M-90のパワーメーターの問題

でしょう。ケーブルを左右入れ替えたりして、主原因の切り分けを行ってみると良いでしょう。
もっとも、1目盛程度なら聴感上音量差が感じられない限りはさほど問題ではないと思います。

ちなみに、パイオニアは割りとアフターの面倒見がよく、結構古い機種でも部品があったりします。私も3年前M-90aを修理に出しましたが、Trやメーター、フロントパネルは部品が出ました。今はどうか分かりませんが。

Q二酸化炭素とアルカリ金属を加熱した際の化学反応

甲種危険物取扱者の問題で、次のような出題がありました。

「二酸化炭素とアルカリ金属を一緒に加熱すると、二酸化炭素は還元されて酸素を生成する。」

ネットで検索すると、誤りらしいのですが、それでは、二酸化炭素とアルカリ金属を一緒に加熱すると、どのような化学反応が起こるのでしょうか? 
できれば化学反応式での説明を、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

二酸化炭素中でマグネシウムを燃やすというのは高校でもよくやられている実験です。
ただふつうは二酸化炭素の入っている集気びんの中に火のついたマグネシウムリボンを入れるという形で行いますので「一緒に加熱するという」場面設定とは少し違います。

ビーカーに金属ナトリウムの粒を入れてから二酸化炭素を充満させシャーレでふたをします。
底からゆるく加熱するとすぐに融けはじめます(融点は98℃)。空気中での加熱では融けて液体になるところが発火の起る目安になります。二酸化炭素中でも同じだと思います。

>「二酸化炭素は還元されて酸素を生成する。」
この表現が少し不自然だと思います。
アルカリ金属を空気中で加熱すると発火します。二酸化炭素中で加熱するとどうでしょう。
空気中と同じように発火するだろうということです。
CO2+2Na → C+Na2O2
「酸素を生成する」と書くと「酸素を放出する」ような印象になります。この反応ではCO2の中の酸素がナトリウムに引き抜かれて「炭素が遊離する」のです。遊離の酸素ができるわけではありません。

※発火するとビーカが割れる可能性があります。ろ紙を1枚置いた上にナトリウムの粒を置いてやると局部的に熱が加わるのを防ぐことができます。

二酸化炭素中でマグネシウムを燃やすというのは高校でもよくやられている実験です。
ただふつうは二酸化炭素の入っている集気びんの中に火のついたマグネシウムリボンを入れるという形で行いますので「一緒に加熱するという」場面設定とは少し違います。

ビーカーに金属ナトリウムの粒を入れてから二酸化炭素を充満させシャーレでふたをします。
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