Τρίτη, 27 Ιουνίου 2017

Θαύματα σε μοριακό επίπεδο: τι συμβαίνει με τα τρόφιμα σε ένα φούρνο μικροκυμάτων

© Fotolia / vvoe
Φούρνος μικροκυμάτων. Φωτογραφία αρχείου
ΜΟΣΧΑ, 27 Ιουνίου  - RIA Novosti, Άννα Urmantseva. Γιατί σε ένα μεταλλικό φούρνο μικροκυμάτων δεν είναι δυνατή η τοποθέτηση μεταλλικών αντικειμένων; Τι επηρεάζει τους εσωτερικούς χώρους των αυγών ώστε να εκραγούν; Πώς γίνεται να ζεσταθεί το φαγητό, χωρίς να θερμανθεί ένα πιάτο; Γιατί τα υγρά θερμαίνονται πιο αργά; Και πώς γενικά τα μικροκύματα επηρεάζουν το φαγητό μας;


Το 'μυστήριο' στον φούρνο των  μικροκυμάτων καθημερινά κάνει 'θαύματα' σχεδόν σε κάθε σπίτι. Όχι πολύ καιρό πριν φοβήθηκαν τα μικροκύματα, τότε τα  θεώρησαν ότι είναι υπεύθυνα για την  επιδημία αλλεργιών, τότε -  πίστευαν ότι είναι ραδιενεργά και ακτινοβολούν στα πάντα γύρω.  Τώρα ένα μέρος του φόβου, της «η αρχικής περιόδου», τελείωσε , αλλά  ήρθαν οι  ερωτήσεις σχετικά με το φαινόμενο της φυσικής που διέπει τη δράση των μικροκυμάτων.

Ο άνθρωπος βρίσκεται  στο περιβάλλον όπου εδώ και εκεί τα αόρατα κύματα κυριολεκτικά τρέχουν. Τα μικροκύματα δεν περιλαμβάνονται  στην ομάδα της επικίνδυνης ακτινοβολίας, επομένως τα χρησιμοποιούμε στο κινητό τηλέφωνο, παρακολουθούμε τηλεόραση, ακούμε ραδιόφωνο και μαγειρεύουμε φαγητά στα μικροκύματα. Όλες οι παραπάνω συσκευές εκπέμπουν  τα μικροκύματα, ώστε να μπορούμε να μαγειρεύουμε ταυτόχρονα τα τρόφιμα και να μιλάμε στο τηλέφωνο , σύμφωνα με τη διεθνή συμφωνία οι φούρνοι  μικροκυμάτων, χρησιμοποιούν κύματα των οποίων  συχνότητα   δεν υπερβαίνει τα 2450 megahertz.

Η οικιακή συσκευή μικροκυμάτων είναι 'κόρη' της στρατιωτικής συσκευής - το ραντάρ. Είναι ακριβώς η περίπτωση που  πολλά άρθρα με ασαφή ονόματα, χαρακτηρίζουν: 'Η Αλληλεπίδραση ροής ηλεκτρονίων σε κύλινδρο κενού με μόνιμο ηλεκτρικό πεδίο' γεννιέται ξαφνικά ένα θέμα που όλοι το  χρησιμοποιούν. Ο Αμερικανός εφευρέτης Percy Spencer ήταν ο πρώτος που, όπως μιλούσε, έβαλε το  σάντουιτς στο ραντάρ και έκπληκτος το είδε να  θερμαίνεται. Ασχολήθηκε με τον εξοπλισμό για ραντάρ, και παράλληλα - το 1946, πήρε  το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για το φούρνο μικροκυμάτων. Ο πρώτος φούρνος μικροκυμάτων χρησιμοποιήθηκε μόνο για την απότομη απόψυξη των προϊόντων στις τραπεζαρίες του στρατού και στα στρατιωτικά νοσοκομεία. Το ύψος του ήταν ίσο περίπου με την ανθρώπινη ανάπτυξη και ζύγιζε 340 χιλιόγραμμα.
   
Και πως ο  φούρνος μικροκυμάτων θερμαίνει τα προϊόντα μας; Στην τροφή μας υπάρχουν πολλά διπολικά μόρια στα οποία  στο ένα άκρο  υπάρχει θετικό ηλεκτρικό φορτίο, και στο  άλλο - αρνητικό. Το θέμα είναι ότι το νερό μας αποτελείται από τέτοια μόρια. Ο χημικός  δεσμός  σε ένα μόριο νερού - ο πολικός, καθώς το οξυγόνο σφίγγει αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια, και το υδρογόνο - θετικά φορτισμένα. Ως αποτέλεσμα η γειτνίαση  περίσσειας αρνητικού φορτίου συσσωρεύει άτομα οξυγόνου και  το υπερβολικό αρνητικό φορτίο   στα  θετικά άτομα του υδρογόνου.

Καθώς όλο το μόριο του νερού είναι ένα δίπολο, δηλαδή ένα μόριο με δύο ετερονομικούς πόλους – υπάρχει  η ευκαιρία να θερμαίνεται στα μικροκύματα.

Κυκλοφορία κυμάτων θέρμανσης στον φούρνο μικροκυμάτων

Και μαζί με αυτό και όλα τα προϊόντα, κάθε κομμάτι λαχανικών, κρέατος, ψαριών, φρούτων περιέχει νερό, έτσι – περιέχει  εκατομμύρια διπολικά μόρια. Στο λουκάνικο που απλά βρίσκεται σε στο τραπέζι σας - αυτά τα μόρια βρίσκονται σε τυχαία θέση . Αλλά μόλις τοποθετήσετε αυτό το λουκάνικο σε ένα φούρνο μικροκυμάτων – μπαίνουν στο  ηλεκτρικό πεδίο και χτίζονται τα 'συν' στην μια πλευρά , και τα  'μείον' στην άλλη.

Υπό την επίδραση της ακτινοβολίας τα  μόρια περιστρέφονται  με ιλιγγιώδη ρυθμό και κυριολεκτικά να τρίβονται μεταξύ τους, όταν περιστρέφονται. Είναι φανερό όταν συμβεί αυτό , προκαλείται θερμότητα και προκαλεί θέρμανσης τροφίμων. Αν αρχίσετε με γρήγορο  ρυθμό να τρίβετε την  μία παλάμη με την άλλη   – η  επιφάνεια των χεριών σας θα  ζεσταθεί, — όπως σε φούρνο μικροκυμάτων. Μόνο και μόνο για να επιτευχθεί το αποτέλεσμα των μικροκυμάτων , θα πρέπει να κάνουν κινήσεις με ταχύτητα 4 δισεκατομμύρια 900 εκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο! Η Θέρμανση των προϊόντων γίνεται μέσω δύο φυσικών  μηχανισμών  — προθέρμανση  με μικροκύματα στρώματος επιφάνειας και η επακόλουθη διείσδυση θερμότητας σε βάθος λόγω της θερμικής αγωγιμότητας.

Magnetron φούρνος  μικροκυμάτων Samsung

Και τι ακτινοβολεί τα κύματα σε ένα φούρνο μικροκυμάτων; Είναι η συσκευή κενού – το μάγνετρον. Το σχέδιο του μάγνητρον από τη μία πλευρά είναι απλό, και με ένα άλλο - είναι εξαιρετικά ταλαντούχο! Μόλις δώσετε τάση μέσω του εσωτερικού νήματος και του εξωτερικού χαλκού ανόδου, τα ηλεκτρόνια θα αρχίσουν να περνούν  μέσα από το  νήμα και να πετούν  στο τμήμα χαλκού. Αυτή τη στιγμή, μέσω μαγνητών, είναι δυνατό να αναγκαστούν τα ηλεκτρόνια να γυρίσουν πίσω στο κέντρο του νήματος. Έτσι, πετώντας από ανοίγματα κοιλοτήτων - δημιουργούν ένα ταλαντευόμενο κύμα. Τα κύματα αναδεύουν τα  μόρια του  νερού, δημιουργώντας έτσι την θερμότητα.

Συμπεριφορά των ηλεκτρονίων στην  magnetron

Γιατί τα υγρά θερμαίνονται τόσο αργά από τα μικροκύματα; Επειδή υπάρχουν περισσότερα μόρια νερού, από ότι για παράδειγμα στο ψωμί. Όσο περισσότερα μόρια - τόσο περισσότερο χρειάζεται για να  θερμαίνουν. Γιατί μόνο το φαγητό, αλλά όχι ένα πιάτο θερμαίνεται; Επειδή σε ένα πιάτο δεν υπάρχουν μόρια νερού. Γιατί τα αυγά ανατινάζονται; Επειδή τα μόρια του νερού θερμαίνονται μέσα, επεκτείνονται και σχηματίζουν μεγάλη πίεση. Και, για τα μέταλλα ... Πραγματικά! Τοίχοι φούρνων – είναι από μέταλλο. Εξάλλου! Και το πλέγμα μέσα από το οποίο κοιτάζουμε μέσα - πάρα πολύ αποτελείται από μέταλλο. Είναι γνωστό ότι το μέταλλο στα ραδιοκύματα  αντικατοπτρίζει. Και, αν ξεχάσουμε ένα πιρούνι σε ένα φούρνο μικροκυμάτων, φυσικά, 'δεν θα γίνει' τίποτα. Ωστόσο, το μέταλλο σε ένα φούρνο μικροκυμάτων θερμαίνεται πολύ γρήγορα, ειδικά το λεπτό στρώμα του - ένα φύλλο ή ένα χείλος πάνω σε ένα πιατάκι. Επιπλέον, αιχμηρά αντικείμενα μπορούν να σχηματίσουν «στέμμα» (πυρκαγιές του Αγίου Ελμά) που συμπεριφέρεται και ως φλόγα, και οι δύο μπορούν να καούν και καταστραφούν με την  συσκευή. Ενόψει όλων των αποχρώσεων, οι παραγωγοί αποφάσισαν απλώς να απαγορεύσουν τη χρήση μετάλλων σε μικροκύματα.


https://ria.ru


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου