非熱マイクロ波効果

マイクロ波化学における異常な現象を説明するために、非熱的マイクロ波効果または特定のマイクロ波効果が仮定されてきた。誘電体によるマイクロ波の吸収の主な効果は、永久双極子の短時間の変位であり、これが回転エントロピーを引き起こす。マイクロ波エネルギーの周波数は電子が吸収できる周波数よりはるかに速いため、結果として生じるエネルギーは近くの原子または分子の摩擦加熱を引き起こす可能性がある。材料が硬い場合、回転エネルギーは放出されず、したがって加熱も発生しない。「非熱的効果」はない。材料が双極子またはイオン分布を持つ誘電体でない場合は、マイクロ波との相互作用はなく、加熱も発生しない。液体中の非熱的効果は、液体中の分子間のエネルギー再分配の時間がマイクロ波振動の周期よりはるかに短いため、ほぼ確実に存在しない^{[1] [2]}。2005年のレビューでは、有機化学への応用でこれが説明されているが、非熱的効果の存在を明確に支持している。^[3]このような非熱的効果は、気相中のO + HCl(DCl) -> OH(OD) + Clの反応に存在することが示されており、著者らは、いくつかのメカニズムが凝縮相にも存在する可能性があることを示唆しています。^[4]固体における非熱的効果は、現在も議論が続いています。粒子界面での電界の集中により、マイクロ波はプラズマ形成を引き起こし、二次効果を介して固体中の拡散を促進すると考えられます。 ^{[5] [6] [7] [8]}その結果、固体焼結プロセスを促進する可能性があります。 固体相転移で報告されているマイクロ波の非熱的効果については、2006年も議論が続きました。^[9] 2013年の論文では、液相を含む有機合成ではこの効果は存在しないと結論付けられました。^[10] 2015年の展望^[11]では、デバイ緩和プロセスによる選択的加熱との関係で、非熱的マイクロ波効果（共鳴プロセス）について説明しています。