Experiment widerlegt Theorie des nicht-thermischen Effekts auf chemische Reaktionen Mikrowelle macht nur heiß – sonst nichts - scinexx | Das Wissensmagazin
Anzeige
Anzeige

Experiment widerlegt Theorie des nicht-thermischen Effekts auf chemische Reaktionen

Mikrowelle macht nur heiß – sonst nichts

Welche Wirkungen haben Mikrowellen über das Erzeugen von Wärme hinaus? Beeinflusst möglicherweise ein seltsamer „nicht-thermischer Effekt“ chemische Reaktionen. Österreichische Wissenschaftler haben diese Theorie jetzt im Experiment überprüft – und widerlegt. Ihre Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“ veröffentlicht und in den beiden renommierten Wissenschaftsjournalen „Nature“ und „Science“ diskutiert.

Einfach nur praktisch oder doch gefährlich? Für die meisten sind die elektromagnetischen Strahlen der mit den langen Wellenlängen einfach eine schnelle Methode um Lebensmittel zu erhitzen oder aufzutauen. Durch die Wellen angeregt, bewegen sich vor allem die Wasserteilchen im Gargut schnell und erzeugen damit Wärme. Aber ist dies wirklich der einzige Effekt der Mikrowelle? Die Frage, ob diese Strahlung neben dem Temperatur-Effekt noch andere Veränderungen, vor allem in chemischen Reaktionen hervorruft, beschäftigt seit Jahren die Forschung. Jetzt hat ein Wissenschaftlerteam der Universität Graz getestet, was an den Theorien zu den nicht-thermischen Effekten der Wellen dran ist.

Reine Wärmewirkung oder doch nicht-thermischer Effekt?

„Wir haben eine Methode gefunden, mit der wir einfach und rasch feststellen können, ob Mikrowellen auch nicht-thermische Effekte haben“, erklärt Professor C. Oliver Kappe, der mit seinen Kollegen nun der Antwort auf diese Frage einen entscheidenden Schritt näher gekommen ist. Die Wissenschaftler hatten

untersucht, ob chemische Prozesse unterschiedlich ablaufen, je nachdem ob eine Substanz im Reagenzglas direkt durch die Mikrowellenstrahlung erhitzt wird oder ob die Mikrowellen nur das Gefäß aufheizen und dieses dann die Wärme auf die Flüssigkeit im Inneren überträgt.

Abschirmendes Versuchsgefäß

Die Wissenschafter verwenden dazu ein spezielles Gefäß in der Form eines Reagenzglases, jedoch aus Siliziumkarbid. „Dieses Material absorbiert Mikrowellen zu annähernd hundert Prozent, lässt sie also nicht bis zur Flüssigkeit im Inneren des Gefäßes durch“, erklärt Kappe, der sich vor allem deshalb für Mikrowellen interessiert, weil sie chemische Reaktionen extrem beschleunigen. Damit bringen sie der Industrie eine enorme Zeit- und Kostenersparnis. An 18 verschiedenen Reaktionen führten die Wissenschaftler den Versuch bisher durch.

Anzeige

Nur die Hitze machte den Unterschied

Das Ergebnis: „Die Reaktionen verliefen in beiden Gefäßen gleich schnell und gleich sauber“, berichtet Kappe. „Offenbar ist in diesen Fällen ausschließlich die Hitze, sprich der thermische Effekt der Mikrowellen, verantwortlich für die Beschleunigung der Synthese.“ Andere Auswirkungen ließen sich nicht feststellen. Was nicht heißt, dass es nicht Ausnahmen geben kann. Diese zu identifizieren wird Aufgabe weiterer Forschungen des Teams um Kappe sein.

Dafür steht den Chemikern nun ein ganz neuer Mikrowellenreaktor zur Verfügung, entwickelt vom international erfolgreichen Grazer Unternehmen Anton Paar, Kooperationspartner im Christian-Doppler- Labor. Der kürzlich auf den Markt gebrachte „Monowave 300“ ermöglicht erstmals, gleichzeitig die Temperatur außen am Gefäß und jene der Flüssigkeit im Inneren exakt zu messen.

Eine Revolution in der Mikrowellensynthese, die besonders detaillierte Untersuchungen erlaubt.

(Universität Graz, 12.11.2009 – NPO)

Anzeige

In den Schlagzeilen

Diaschauen zum Thema

keine Diaschauen verknüpft

Dossiers zum Thema

Elektrische Synapsen - „Aschenputtel“ unter den Zellkontakten

Glas - Ein schwer durchschaubarer Stoff

Radioaktivität - Zerfall auf Raten...

Rätsel der Wissenschaft - Von ungelösten Fragen, verblüffenden Funden und "Missing Links"

Elektrosmog - Handys - Gefahr am Ohr?

News des Tages

3D-Nanostruktur

Forscher schrumpfen Objekte

Alzheimer: Fehlfaltung der Proteine ist übertragbar

Ökolandbau klimaschädlicher als konventioneller?

Mehr als die Hälfte aller Sprachen in Gefahr

Bücher zum Thema

Teflon, Post-it und Viagra - Große Entdeckungen durch kleine Zufälle von Martin Schneider

Sonst noch Fragen? - Warum Frauen kalte Füße haben und andere Rätsel von Ranga Yogeshwar

Das Buch der verrückten Experimente - von Reto U. Schneider

Vergessene Erfindungen - Warum fährt die Natronlok nicht mehr? von Christian Mähr

Top-Clicks der Woche

Anzeige
Anzeige