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研究生:許薊
研究生(外文):Hsu Jih
論文名稱:微波化學教學設計
指導教授:林煥祥林煥祥引用關係徐永源徐永源引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄師範大學
系所名稱:化學系
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:98
中文關鍵詞:微波加熱微波波長氯化亞鈷微波萃取問卷調查
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摘 要
本研究之主要目的,為探討微波加熱之特性。首先比較微波加熱與傳統加熱效率。其次,用微波加熱氯化亞鈷浸泡過的層析濾紙,放在微波爐內,測微波波長是否與理論值相等。接著,用微波萃取決明子,與傳統電熱板加熱萃取,用分光光度計比色,比較其萃取效率之差異。最後作示範實驗,及學生實地操作,再以問卷了解學生對微波加熱、微波萃取的看法。
在探討微波加熱之特性時我們分別用200ml冰水、室溫水、及熱水置於微波爐及傳統電熱板上加熱,測其溫度變化,比較其溫度上升情形。測量微波波長時,以5g氯化亞鈷溶於100ml水中,噴灑於50cm層析濾紙上以不同微波功率及時間測試。微波萃取決明子時,以1g決明子若干包,分別以不同之微波功率及時間萃取,並與傳統電熱板萃取比較,置於SPECTRONIC 20分光光度計比較其濃度。問卷調查則先做微波加熱室溫水及電熱板加熱室溫水、點亮日光燈、微波萃取茶包及電熱板萃取茶包、及測量微波波長等實驗,再做問卷調查。
我們發現(1)微波加熱之速率會因溫度之上生而變慢 (2) 測量家用微波爐微波波長時,兩相鄰節點之距離為6cm,為微波波長之半。(3) 微波萃取決明子之效率遠高於傳統電熱板(4)學生對微波加熱、微波萃取都相當了解其特點,且表示歡喜用他它們。
目錄
第一章 緒論-----------------------------------------------------1
1-1前言---------------------------------------------------------1
1-2研究動機-----------------------------------------------------2
1-3研究內容-----------------------------------------------------2
第 二 章 原理----------------------------------------------------4
2-1微波化學-----------------------------------------------------4
2-1-1微波加熱------------------------------------------------4
2-1-2微波特性------------------------------------------------7
2-1-2-1溫度對介電損失因數的影響----------------------------9
2-1-2-2樣品形狀的影響-------------------------------------10
2-1-2-3黏度對偶極旋轉的影響-------------------------------10
2-1-2-4樣品體積大小的影響---------------------------------10
2-1-2- 5介電週期時間對偶極旋轉的影響----------------------11
2-1-3 微波萃取機制------------------------------------------13
2-1-4 微波萃取裝置介紹--------------------------------------14
2-2 微波之應用---------------------------------------------16
2-3 文獻探討-----------------------------------------------19
第三章 實驗-----------------------------------------------------27
3-1 實驗材料-------------------------------------------------27
3-1-1藥品及試劑---------------------------------------------27
3-1-2儀器及材料---------------------------------------------27
3-1-3 溶液配製-----------------------------------------------27
3-2 實驗設計過程-------------------------------------------------27
3-2-1微波加熱-----------------------------------------------28
3-2-2微波波長之測定-----------------------------------------28
3-2-3微波萃取-----------------------------------------------28
3-2-4問卷調查部分-------------------------------------------29
3-3 實驗部分-----------------------------------------------------29
3-3-1溫度與微波加熱之關係傳統加熱的比較---------------------29
3-3-2 微波乾燥的特性與波長之測定----------------------------30
3-3-3 微波萃取----------------------------------------------30
3-3-4問卷之實驗部分----------------------------------------31
第四章 結果與討論--------------------------------------------------32
4-1 微波加熱與傳統加熱的比較---------------------------------32
4-2 微波乾燥的特性與波長之測定-------------------------------35
4-3 微波萃取之結果-------------------------------------------35
4-4 問卷調查部份---------------------------------------------38
第五章 結論-----------------------------------------------------41
第六章 參考資料-------------------------------------------------42
附錄一-------------------------------------------------------------46
附錄二-------------------------------------------------------------91
表次
表2-1 工業科學及醫學使用的微波範圍--------------------------------------------------------5
表2-2 於3GHz和25℃下列物質之介電常數與消散係數-----------------------------------7
表2-3 氯化鈉水溶液於不同濃度下之消散係數-----------------------------------------------8
表2-4 水於不同溫度之消散係數----------------------------------------------------------------13
表4-1 實驗結果總表-------------------------------------------------------------------------------32
表4-2 決明子濃度比與微波功率之關係-------------------------------------------------------36
表4-3 微波功率90%(612W) 決明子濃度比與加熱時間之關係-------------------------36
表4-4 電熱板功率 HI (615W) 決明子濃度比與加熱時間之關係-----------------------37
表A1 室溫水在微波爐加熱數據---------------------------------------------------------------46
表A2 溫水e值與時間關係70%功率---------------------------------------------------------48
表A3 溫水e值與時間關係80%功率---------------------------------------------------------49
表A4 溫水e值與時間關係90%功率--------------------------------------------------------50
表A5 △T 與週期數關係 90%功率 ---------------------------------------------------------51
表A6 △T 與週期數關係 80%功率----------------------------------------------------------51
表A7 △T 與週期數關係 70%功率----------------------------------------------------------52
表A8 90%功率每週期△T之差值------------------------------------------------------------52
表A9 80%功率每週期△T之差值------------------------------------------------------------53
表A10 70%功率每週期△T之差值----------------------------------------------------------53
表A11 熱水在微波爐加熱總表---------------------------------------------------------------54
表A12 熱水之e值與時間關係70%功率-----------------------------------------------------57
表A13 熱水之e值與時間關係80%功率-----------------------------------------------------58
表A14 熱水之e值與時間關係90%功率-----------------------------------------------------59
表A15 △T 與週期數關係 90%功率----------------------------------------------------------60
表A16 △T 與週期數關係80%功率-----------------------------------------------------------60
表A17 △T 與週期數關係 70%功率----------------------------------------------------------61
表A18 △T 與週期數關係 60%功率---------------------------------------------------------61
表A19 90%功率每週期△T之差值(熱水 )--------------------------------------------------62
表A20 80%功率每週期△T之差值(熱水 )--------------------------------------------------63
表A21 70%功率每週期△T之差值(熱水 )--------------------------------------------------63
表A22 60%功率每週期△T之差值(熱水 )--------------------------------------------------64
表A23 冰水在微波爐加熱總表----------------------------------------------------------------65
表A24 冰水e值與時間關係60%功率-------------------------------------------------------68
表A25 冰水e值與時間關係70%功率----------------------------------------------------------69
表A26 冰水e值與時間關係80%功率-----------------------------------------------------------------70
表A27 冰水e值與時間關係90%功率-----------------------------------------------------------------71
表A28 冰水△T與週期數關係90%功率--------------------------------------------------------------72
表A29 冰水△T與週期數關係80%功率--------------------------------------------------------------72
表A30 冰水△T與週期數關係70%功率--------------------------------------------------------------73
表A31 冰水△T與週期數關係60%功率---------------------------------------------------------------73
表A32 90%功率每週期△T之差值(冰水)----------------------------------------------------------------74
表A33 80%功率每週期△T之差值(冰水)----------------------------------------------------------------74
表A34 70%功率每週期△T之差值(冰水)----------------------------------------------------------------75
表A35 60%功率每週期△T之差值(冰水)----------------------------------------------------------------75
表A36 室溫水在電熱板加熱總表--------------------------------------------------------------------------76
表A37 室溫水在電熱板功率五之e值與時間關係-----------------------------------------------------79
表A38 室溫水在電熱板功率五之△T 與時間關係------------------------------------------------------79
表A39 室溫水在電熱板功率六之△T 與時間關係------------------------------------------------------80
表A40 室溫水電熱板功率六之e值與時間關係----------------------------------------------------------80
表A41 室溫水電熱板功率HI之△T與時間關係------------------------------------------------------81
表A42 室溫水電熱板功率HI之e值與時間關係------------------------------------------------------81
表A43 室溫水電熱板功率五之每分鐘△T之差值-----------------------------------------------------82
表A44 室溫水電熱板功率六之每分鐘△T之差值------------------------------------------------------82
表A45 室溫水電熱板功率HI之每分鐘△T之差值---------------------------------------------------83
表A46 熱水在電熱板加熱表-------------------------------------------------------------------------------84
表A47 熱水電熱板功率五之e值與時間關係----------------------------------------------------------86
表A48 熱水電熱板功率之五△T與時間關係-----------------------------------------------------------86
表A49 熱水電熱板功率六之△T 值與時間關係------------------------------------------------------87
表A50 熱水電熱板功率六之e值與時間關係----------------------------------------------------------87
表A51 熱水電熱板功率HI之△T 值與時間關係-----------------------------------------------------88
表A52 熱水電熱板功率HI之e值與時間關係--------------------------------------------------------88
表A53 熱水電熱板功率五之每分鐘△T之差值-------------------------------------------------------89
表A54 熱水電熱板功率六之每分鐘△T之差值-------------------------------------------------------89
表A55 熱水電熱板功率HI之每分鐘△T之差值------------------------------------------------------90
圖次
圖2-1 電磁波波長圖譜---------------------------------------------------------------------------------5
圖2-2 (a)極性分子在電場中之排列方式--------------------------------------------------------9
(b)當電場消失,極性分子因熱引導作用呈現之混亂現象-------------------------9
圖2-3 水的質量對微波功率吸收百分比圖-------------------------------------------------------11
圖2-4 入射微波頻率與介電週期時間之間的關係----------------------------------------------12
圖2-5 密閉式微波萃取裝置-------------------------------------------------------------------------16
圖2-6 開放式微波萃取裝置-------------------------------------------------------------------------16
圖4-1 含水氯化亞鈷濾紙經微波乾燥後之結果-------------------------------------------------35
圖4-2 決明子濃度比與微波功率之關係----------------------------------------------------------36
圖4-3 微波功率90%(612W) 決明子濃度比與加熱時間之關係─------------------------ --36
圖4-4 決明子在電熱板濃度比與加熱時間之關係-----------------------------------------------37
圖A1 溫水e值與時間關係70%功率-------------------------------------------------------------48
圖A2 溫水e值與時間關係80%功率------------------------------------------------------------49
圖A3 溫水e值與時間關係90%功率------------------------------------------------------------50
圖A4 △T 與週期數關係 90%功率--------------------------------------------------------------51
圖A5 △T 與週期數關係 80%功率--------------------------------------------------------------51
圖A6 △T 與週期數關係 70%功率--------------------------------------------------------------52
圖A7 90%功率每週期△T之差值----------------------------------------------------------------52
圖A8 80%功率每週期△T之差值----------------------------------------------------------------53
圖A9 70%功率每週期△T之差值-----------------------------------------------------------------53
圖A10 熱水之e值與時間關係70%功率----------------------------------------------------------57
圖A11 熱水之e值與溫變關係80%功率----------------------------------------------------------58
圖A12 熱水之e值與時間關係90%功率----------------------------------------------------------59
圖A13 △T 與週期數關係 90%功率---------------------------------------------------------------60
圖A14 △T 與週期數關係 80%功率---------------------------------------------------------------60
圖A15 △T 與週期數關係 70%功率---------------------------------------------------------------61
圖A16 △T 與週期數關係 60%功率---------------------------------------------------------------61
圖A17 90%功率每週期△T之差值(熱水 )--------------------------------------------------------62
圖A18 80%功率每週期△T之差值(熱水 )--------------------------------------------------------63
圖A19 70%功率每週期△T之差值(熱水 )--------------------------------------------------------63
圖A20 60%功率每週期△T之差值(熱水 )-------------------------------------------------------64
圖A21 冰水e值與時間關係60%功率------------------------------------------------------------68
圖A22 冰水e值與時間關係70%功率------------------------------------------------------------69
圖A23 冰水e值與時間關係80%功率------------------------------------------------------------70
圖A24 冰水e值與時間關係90%功率------------------------------------------------------------71
圖A25 冰水△T與週期數關係90%功率---------------------------------------------------------72
圖A26 冰水△T與週期數關係80%功率---------------------------------------------------------72
圖A27 冰水△T與週期數關係70%功率---------------------------------------------------------73
圖A28 冰水△T與週期數關係60%功率---------------------------------------------------------73
圖A29 90%功率每週期△T之差值(冰水)----------------------------------------------------------74
圖A30 80%功率每週期△T之差值(冰水)----------------------------------------------------------74
圖A31 70%功率每週期△T之差值(冰水)----------------------------------------------------------75
圖A32 60%功率每週期△T之差值(冰水)----------------------------------------------------------75
圖A33 室溫水在電熱板功率五e值與時間關係--------------------------------------------------79
圖A34 室溫水在電熱板功率五之△T 與時間關係----------------------------------------------79
圖A35 室溫水在電熱板功率六之△T與時間關係-----------------------------------------------80
圖A36 室溫水在電熱板功率六之e值與時間關係-----------------------------------------------80
圖A37 室溫水在電熱板功率HI之△T與時間關係---------------------------------------------81
圖A38 室溫水在電熱板功率HI之e值與時間關係---------------------------------------------81
圖A39 室溫水在電熱板功率五之每週期△T之差值-------------------------------------------82
圖A40 室溫水在電熱板功率六之每週期△T之差值-------------------------------------------82
圖A41 室溫水在電熱板功率HI之每週期△T之差值-----------------------------------------83
圖A42 熱水在電熱板功率五之e值與時間關係-------------------------------------------------86
圖A43 熱水在電熱板功率五之△T與時間關係-------------------------------------------------86
圖A44 熱水在電熱板功率六之△T 值與時間關係---------------------------------------------87
圖A45 熱水在電熱板功率六之e值與時間關係-------------------------------------------------87
圖A46 熱水在電熱板功率HI之△T 值與時間關係-------------------------------------------88
圖A47 熱水在電熱板功率HI之e值與時間關係----------------------------------------------88
圖A48 熱水電熱板功率五之每週期△T之差值-----------------------------------------------89
圖A49 熱水電熱板功率六之每週期△T之差值-------------------------------------------------89
圖A50 熱水電熱板功率HI之每週期△T之差值------------------------------------------------90
圖A51 問卷調查第一題施測結果-------------------------------------------------------------------91
圖A52 問卷調查第二題施測結果-------------------------------------------------------------------91
圖A53 問卷調查第三題施測結果-------------------------------------------------------------------92
圖A54 問卷調查第四題施測結果-------------------------------------------------------------------92
圖A55 問卷調查第五題施測結果-------------------------------------------------------------------93
圖A56 問卷調查第六題施測結果-------------------------------------------------------------------93
圖A57 問卷調查第七題施測結果------------------------------------------------------------------94
圖A58 問卷調查第八題施測結果------------------------------------------------------------------94
圖A59 問卷調查第九題施測結果------------------------------------------------------------------95
圖A60 問卷調查第十題施測結果------------------------------------------------------------------95
圖A61 問卷調查第十一題施測結果---------------------------------------------------------------96
圖A62 問卷調查第十二題施測結果---------------------------------------------------------------96
圖A63 問卷調查第十三題施測結果---------------------------------------------------------------97
圖A64 問卷調查第十四題施測結果---------------------------------------------------------------97
圖A65 問卷調查第十五題施測結果---------------------------------------------------------------98
第六章 參考資料
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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2. 〈「石匱書後集」後記 ─ 略考明遺民張岱及其所著「石匱書」〉 吳幅員 《東方雜誌》 一九七七年六月
3. 〈黃桂蘭「張岱生平及其文學」評介〉 陳飛龍 《出版與研究》 一九七八年一月
4. 〈茶藝精湛風雅達趣的張岱〉 吳智和 《文藝復興月刊》 一三一期 一九八二年四月
5. 〈張岱的戲劇生活〉 王安祈 《歷史月刊》 第十三期 一九八九年二月
6. 〈張岱與「西湖夢尋」〉 周志文 《淡江學報》 第二七期 一九八九年二月
7. 〈張岱別名、字號與籍貫新考〉 何冠彪 《中國書目季刊》 一九八九年六月
8. 〈略述明末紹興名士張岱〉 孫尚志 《浙江月刊》 一九九二年一二月
9. 〈痴人說夢,寧恆在夢 ─ 論張岱的尋夢情結〉 曹淑娟 《鵝湖》 一九九三年九月
10. 〈「傳統文學與類書之關係」導論〉 方師鐸 《圖書館學報》 一九七一年六月
11. 〈叢書與類書〉 何沛雄 《現代學苑》 一九七三年三月
12. 〈談類書〉 于大成 《出版家雜誌》 一九七六年九、十月
13. 〈民間日用類書的淵源與發展〉 吳蕙芳 《國立政治大學歷史學報》 一九九一年五月
14. 〈雜著筆記之文獻資料及其運用〉 劉兆祐 收入《應用語文學報》 第二號 二000年六月。
15. 〈民間日用類書的內容與運用─以明代「三台萬用正宗」為例〉 吳蕙芳 《明代研究通訊》 二000年十月