臺灣博碩士論文加值系統

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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