Química Analítica (53)

Vista previa del material en texto

58 CAPÍTULO 2 HERRAMIENTAS Y OPERACIONES BÁSICAS DE LA QUÍMICA ANALÍTICA
El efecto de conducción iónica surge porque las especies iónicas en presencia de un 
campo eléctrico migran en una dirección o en la otra. La energía se transfiere del campo 
eléctrico, provocando interacciones iónicas que aceleran el calentamiento de una solución. 
Los absorbentes iónicos se vuelven fuertes absorbentes de energía de microondas al ca-
lentarse, ya que la conductancia iónica aumenta con la temperatura. El agua desionizada 
se calienta lentamente, pero si se añade sal, se calienta con mayor rapidez. Los ácidos, por 
supuesto, son buenos conductores y se calientan rápidamente.
En resumen, la energía de las microondas calienta al provocar movimiento de las 
moléculas debido a la rotación del dipolo y al movimiento de los iones debido a la con-
ductancia iónica. La energía de las microondas interactúa con diferentes materiales de 
diferentes maneras. Los materiales reflejantes, como los metales, son buenos conductores 
del calor: no se calientan y, en vez de esto, reflejan la energía de las microondas. Los 
materiales transparentes son aislantes porque transmiten la energía de microondas y tam-
poco se calientan. Los materiales absorbentes, las moléculas y iones antes mencionados, 
son los que reciben las microondas y se calientan. La energía de microondas es demasiado 
baja para romper enlaces químicos (característica que ha generado interés en el uso de la 
energía de microondas para acelerar las reacciones químicas en las síntesis). Las propie-
dades de los materiales reflejantes se aprovechan para diseñar sistemas de digestión en 
microondas.
2. Diseño de hornos de microondas para laboratorio. Los hornos domésticos de 
microondas se usaron inicialmente para propósitos de laboratorio; pero pronto se hizo 
evidente que había que hacer modificaciones. Las muestras de laboratorio normalmente 
son mucho más pequeñas que las muestras de alimentos que se cocinan, de manera que 
no absorben mucho de la energía producida por el magnetrón del horno. La energía no 
absorbida por la muestra rebota de regreso al magnetrón, haciendo que se sobrecaliente y 
se queme; también puede producirse un arco eléctrico. Por todo esto, los hornos de labo-
ratorio están diseñados para proteger el magnetrón de energía parásita. Los principales 
componentes de estos hornos (figura 2.27) incluyen el magnetrón, un aislante, una guía 
de ondas, la cavidad y un agitador distribuidor de radiación de microondas. La energía de 
microondas generada por el magnetrón se propaga por la guía de ondas en la cavidad. El 
agitador distribuidor distribuye la energía en diferentes direcciones. El aislante, hecho de 
material ferromagnético y colocado entre el magnetrón y la guía de ondas, refleja la ener-
gía de microondas que regresa de la cavidad dentro de una carga cerámica enfriada por 
ventilador, manteniéndola lejos del magnetrón.
Las microondas calientan al ha-
cer que las moléculas giren y 
los iones migren.
Los hornos domésticos de mi-
croondas no sirven para el ca-
lentamiento de pequeñas 
muestras.
Aislante
Guía de ondas
Agitador distribuidor
Microondas
reflejadas
Recipiente
Magnetrón
Cavidad de microondas
Microondas
Figura 2.27. Esquema del 
sistema de microondas. [Según 
G. Leblanc, LC/GC Suppl., 
17(6S) (1999) S30.] (Cortesía 
de LC/GC Magazine.)
02Christian(020-064).indd 5802Christian(020-064).indd 58 9/12/08 13:39:019/12/08 13:39:01
 www.FreeLibros.me