|
|
Experiment des Monats
|
Mikrowellen sind elektromagnetische Wellen mit Wellenlängen von 1 mm bis 30 cm - also größeren
Wellenlängen als sichtbares und infrarotes Licht (und sie sind damit energieärmer).
Die Frequenzen betragen 1-300 GHz.
Eine der wichtigsten Anwendungen ist - neben der Radar-Technik - die Nutzung in Mikrowellenherden.
 |
 |
 |
Geräte und Chemikalien:
3 50 ml Bechergläser, 3 Thermometer, Mikrowellenherd
Olivenöl (oder anderes Pflanzenöl), Paraffinöl
(z.B. Petroleum, Testbenzin), dest. Wasser.
Durchführung:
Drei Becherläser mit 25 ml Wasser, 25 ml Pflanzenöl bzw. 25 ml Paraffinöl
(Petroleum etc.) füllen. Temperatur messen (die Thermometer zeigen Zimmertemperatur).
Die Proben 1 Minute in einem Mikrowellenherd bei 300 W erwärmen. Das Wasser erhitzt sich
dabei um mindestens 50-60 K auf ca. 80°C, das Pflanzenöl um 10-15 K auf etwa 40-45°C,
das Paraffin nur um 1-3 K (bleibt also unter 30°C).
Erklärung:
Polare Moleküle werden durch Mikrowellen zu Schwingungen und Rotationen angeregt. Damit steigt deren
kinetische Energie und damit die Temperatur. Wassermoleküle haben ein sehr großes Dipolmoment
und absorbieren daher die Mikrowellen besonders gut. Pflanzenöle bestehen fast ausschließlich
aus Triacylglycerolen, also Estern aus Glycerol und Fettsäuren. Nur die Estergruppe ist polar,
die C-H-Bindungen sind dagegen nahezu unpolar. Diese Moleküle absorbieren Mikrowellen deutlich
weniger als Wasser, die Temperatur erhöht sich nur gering. Die unpolaren Paraffine (reine
Kohlenwasserstoffe) lassen sich mit Mikrowellen praktisch nicht erhitzen.
Entsorgung:
Die Öle kommen zum Lösungsmittelabfall.
Literatur & Links:
Hans Joachim Bader & Arnim Lühken (Goethe-Univ. Frankfurt/Main), persönliche Mitteilung
Werner Liese (Deutsche Blindenstudienanstalt Marburg), persönliche Mitteilung
Georg Schwedt: Experimente rund ums Kochen, Braten, Backen - V. 15
zurück zum aktuellen Experiment
Seite erstellt am: Freitag, 1. Juni 2012,
A. Schunk,
Charité - Universitätsmedizin Berlin.
Für den Inhalt externer Seiten wird keine Verantwortung übernommen!