
Die CEM Probenträger ermöglichen die schnellsten Trocknungszeiten im Mikrowellenfeld



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Warum
ist die Mikrowellentrocknung so schnell?
Die schnellste direkte Meßmethode ist die Mikrowellen-Trocknung.
Die Mikrowellenerwärmung stellt einen Spezialfall des dielektrischen
Erwärmens dar. Im Gegensatz zur konvektiven Erwärmung (z. B.
Trockenschrank), bei der Wärmeenergie dem Probengut von außen
durch Konvektion, Strahlung oder Leitung zugeführt und dann über
dessen Wärmeleitfähigkeit innerhalb des Probengutes verteilt
wird, entsteht die Wärme beim dielektrischen Erwärmen im Gutinneren
selbst. Nahezu alle festen, pastösen und flüssigen Produkte
lassen sich mittels Mikrowellenstrahlung dielektrisch erwärmen. Bei
der Mikrowellen-Trocknung werden die polaren Wassermoleküle der Probe
(Käse, Quark, Harz, Farbe und ähnliches ...) einem fokussierten
Mikrowellenfeld ausgesetzt, was wiederum zur Wärmeentwicklung im
Inneren der Probe durch intermolekulare Reibung der Wassermoleküle
führt (Dipolrotation & Ionenleitung).

Bei lösungsmittelhaltigen Proben, wie Industriechemikalien, Kosmetika,
Lacke, Kleber, Harze... werden die Lösungsmittel zur Erwärmung
angeregt und verdampfen aus der Probe bis der Feststoffgehalt vom Mikrowellentrockner
ermittelt wird. Als Fazit für die Trocknung gilt somit: Die Wasser-
bzw. Lösungsmittelmoleküle der Probe werden in einem Mikrowellenfeld
erwärmt und ausgetrieben. Wie bereits beschrieben, ist das fokussierte
Mikrowellenfeld für eine gleichmäßig präzise Aufwärmung
des Probengutes von entscheidender Bedeutung. Ungleichmäßige
Erwärmung der Probe kann zur Folge haben, daß lokale Überhitzungen
auftreten, die zur Verbrennungen bzw. Zersetzungen der Probe führen.
So wurde für eine exakte Feuchtebestimmung das Mikrowellen-Analysensystem
SMART 5 entwickelt, welches das Mikrowellenfeld gleichmäßig
ausbildet und fein zu regeln vermag. Bei Haushalts-Mikrowellengeräten
ist die Feldverteilung im Probenraum sehr inhomogen, außerdem läßt
sich die Leistung nicht exakt regeln - es kommt leicht zu partieller Überhitzung
der Probe, während sie an anderer Stelle noch feucht ist. Im Falle
solcher Verbrennungen der Probe sind natürlich falsche Meßergebnisse
zu erwarten. Je höher der Gehalt an freiem Wasser in der Probe ist,
desto besser können die Mikrowellenstrahlen "einkoppeln"
und das Wasser schnell austreiben. Umso deutlicher ist dann auch der Zeitvorteil
gegenüber anderen Schnellverfahren, die das Wasser z. B. mittels
IR-Strahlungswärme entfernen. Typische Anwendungen finden man daher
in der Nahrungsmittelindustrie bei Milch- und Fleischprodukten, Soßen,
Mayonnaisen und allen flüssigen bis pastösen Materialien in
der chemischen Industrie (Farben, Lacke, Kleber, Harze) sowie in der Kosmetik-
, Papier- und Farbindustrie.
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