3.5.2 Mecanismo de calentamiento

El componente eléctrico de la radiación electromagnética es el responsable del calentamiento mediante dos mecanismos: la rotación dipolar y la conducción iónica. La rotación dipolar es una interacción en que las moléculas polares intentan alinearse sobre mismas a medida que el campo eléctrico de la radiación de microondas oscila. Este movimiento rotacional para reorientarse consigue una transferencia de energía por fricción molecular (Fig 3.24). La conducción iónica tiene lugar cuando hay iones o especies iónicas libres en la disolución, que en presencia del campo eléctrico de la radiación intentan orientarse de forma análoga a la rotación dipolar. El resultado es un supercalentamiento localizado de forma instantánea.

Fig 3.24

En un proceso de calentamiento tradicional el calor pasa de fuera del recipiente hacia el interior de forma que la temperatura más elevada se encuentra en la zona cercana a las paredes (más cercana a la fuente de calor) y se va difundiendo hacia la disolución y los reactivos.
En un proceso de calentamiento por microondas la radiación incide directamente en las moléculas del interior del medio (un alimento, una disolución acuosa o un medio de reacción) produciéndose un calentamiento interno que conduce a un aumento rápido de la temperatura que se propagará de dentro hacia fuera (Fig 3.25). Este proceso es independiente de la conductividad térmica del recipiente, y sólo hará falta que éste sea de un material transparente a la radiación de microondas (vidrio de borosilicato, cuarzo, teflon). Además, la temperatura del medio también afecta a la conductividad iónica de forma que si ésta aumenta, la transferencia de energía será más eficiente.

Fig 3.25  Propagación de la temperatura según el tipo de calentamiento.