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　　微波合成技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)不算新鮮事物了。比起傳統(tǒng)的加熱方式，微波加熱速度快、受熱均勻，能明顯縮短反應(yīng)時(shí)間，這一點(diǎn)做合成的人大多有體會(huì)。但真正到了選購(gòu)儀器的時(shí)候，很多人還是會(huì)犯難。市面上的設(shè)備種類不少，單模的、多模的，各有各的說法，到底該怎么選？
 

　　其實(shí)選型這件事，沒有絕對(duì)的好壞，只有適合不適合。關(guān)鍵是先想清楚自己實(shí)驗(yàn)室的需求是什么，再對(duì)照不同類型設(shè)備的特點(diǎn)去匹配。單模和多模，聽起來只是一字之差，實(shí)際用起來差別還是挺大的。
 

　　一、單模和多模，到底差在哪里
 

　　單模和多模，說的是微波在腔體里的分布模式。單模設(shè)備的腔體比較小，微波在里面形成單一的模式分布，場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)集中，能量密度也比較高。簡(jiǎn)單說，就是把微波能量都聚焦在一個(gè)比較小的區(qū)域里，樣品放在這個(gè)區(qū)域里，接收的能量比較集中。
 

　　多模設(shè)備的腔體就要大得多，微波在里面經(jīng)過多次反射，形成多種模式疊加的場(chǎng)分布。能量分布的均勻性和單模的思路不太一樣，它不是靠聚焦，而是靠腔體里微波的反復(fù)反射來覆蓋更大的空間。樣品放的位置不同，接收到的能量會(huì)有一些差異，但整體上可以容納更多樣品。
 

　　這兩種模式?jīng)]有誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)，只是設(shè)計(jì)思路不同。單模走的是小而精的路線，多模走的是大而全的路線。理解了這個(gè)基本區(qū)別，后面的選型就有了方向。
 

　　二、單模設(shè)備，適合什么樣的實(shí)驗(yàn)室
 

　　單模設(shè)備的特點(diǎn)是腔體小、能量集中。這個(gè)特點(diǎn)決定了它更適合小量樣品的合成實(shí)驗(yàn)。如果你的實(shí)驗(yàn)室主要做方法開發(fā)、條件優(yōu)化，或者是新反應(yīng)路線的探索，樣品量不大，但對(duì)反應(yīng)條件的控制要求比較高，單模設(shè)備會(huì)比較順手。
 

　　做方法學(xué)研究的人都有體會(huì)，摸索反應(yīng)條件的時(shí)候，變量控制很重要。單模設(shè)備因?yàn)槟芰考?，反?yīng)的重復(fù)性通常比較好，今天做的和明天做的，結(jié)果偏差不會(huì)太大。這對(duì)于需要發(fā)表論文、需要數(shù)據(jù)可重復(fù)的科研場(chǎng)景來說，是個(gè)實(shí)實(shí)在在的優(yōu)點(diǎn)。
 

　　另外，單模設(shè)備的體積一般也比較小，放在通風(fēng)櫥里不占地方。如果實(shí)驗(yàn)室空間本來就緊張，或者只是某個(gè)課題組自己用，不需要很多人同時(shí)操作，單模設(shè)備的體量就比較合適。
 

　　當(dāng)然，單模也有它的局限。ming顯的就是處理量有限。腔體就那么大，一次能放的樣品數(shù)量不多。如果你的實(shí)驗(yàn)室樣品量大，需要高通量處理，單模設(shè)備可能就有點(diǎn)跟不上節(jié)奏了。
 

　　三、多模設(shè)備，優(yōu)勢(shì)在什么地方
 

　　多模設(shè)備的最大特點(diǎn)就是腔體大，能裝。一次可以放好幾個(gè)甚至十幾個(gè)樣品同時(shí)反應(yīng)，這對(duì)于樣品量大的實(shí)驗(yàn)室來說，效率上的提升是很明顯的。比如做化合物庫(kù)構(gòu)建、做批量合成、或者需要平行篩選多個(gè)條件的，多模設(shè)備就比較對(duì)路。
 

　　除了樣品數(shù)量多，多模設(shè)備還能處理體積比較大的反應(yīng)。有些合成實(shí)驗(yàn)需要放大，從毫升級(jí)做到幾十毫升甚至上百毫升，單模的腔體就有點(diǎn)吃力了，多模設(shè)備這時(shí)候就顯出優(yōu)勢(shì)。腔體大，大的反應(yīng)容器也放得進(jìn)去，放大實(shí)驗(yàn)做起來比較方便。
 

　　還有一些實(shí)驗(yàn)室，不是專門做微波合成方法學(xué)的，只是把微波作為一種輔助加熱手段，各種類型的反應(yīng)都可能用到。這種情況下，多模設(shè)備的通用性會(huì)好一些。不同形狀、不同大小的容器，基本上都能往里放，使用起來比較靈活。
 

　　多模設(shè)備也不是mei有缺點(diǎn)。因?yàn)榍惑w大，微波場(chǎng)的分布相對(duì)復(fù)雜一些，不同位置的樣品接收到的能量會(huì)有差異。如果對(duì)反應(yīng)的均一性要求特別高，可能需要額外考慮樣品的擺放位置，或者搭配旋轉(zhuǎn)托盤之類的配件來改善。
 

　　四、選型的時(shí)候，這幾個(gè)問題要想清楚
 

　　選單模還是多模，本質(zhì)上是在 "精" 和 "多" 之間做權(quán)衡。具體到自己的實(shí)驗(yàn)室，可以從這幾個(gè)方面來梳理。
 

　　首先看樣品量。日常實(shí)驗(yàn)一次處理幾個(gè)樣品？是每天就做幾個(gè)反應(yīng)，還是一上來就是十幾個(gè)樣品并行？如果是前者，單模的性能可能更對(duì)口；如果是后者，多模的效率優(yōu)勢(shì)就能體現(xiàn)出來。
 

　　其次看反應(yīng)類型。做的是精細(xì)的方法學(xué)研究，還是偏應(yīng)用的合成制備？方法學(xué)研究更看重重復(fù)性和條件控制，單模往往更合適；制備合成更看重處理量和效率，多模通常更實(shí)用。
 

　　第三看實(shí)驗(yàn)室的使用人數(shù)。是一個(gè)課題組專用，還是整個(gè)樓層多個(gè)課題組共用？如果是共用設(shè)備，大家的實(shí)驗(yàn)需求五花八門，多模設(shè)備的包容性會(huì)好一些，不容易出現(xiàn)這個(gè)能用那個(gè)用不了的情況。
 

　　第四看預(yù)算。一般來說，單模設(shè)備的價(jià)格區(qū)間和多模設(shè)備不太一樣，單模的入門門檻相對(duì)低一些。如果預(yù)算有限，又確實(shí)需要微波合成的能力，從單模起步也是一個(gè)思路。等以后樣品量上來了，再考慮添置多模的也不遲。
 

　　最后還要想想未來幾年的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)室的研究方向會(huì)不會(huì)變？樣品量會(huì)不會(huì)增加？如果預(yù)計(jì)短期內(nèi)業(yè)務(wù)量會(huì)有比較大的增長(zhǎng)，一步到位選多模可能反而更經(jīng)濟(jì)，省得過兩年又要換設(shè)備。
 

　　五、除了單模多模，這些細(xì)節(jié)也值得關(guān)注
 

　　確定了單模還是多模之后，還有一些具體功能需要留意。比如溫度控制方式，是接觸式測(cè)溫還是紅外測(cè)溫，不同方式各有特點(diǎn)，要看自己的實(shí)驗(yàn)對(duì)溫度控制的要求。再比如安全防護(hù)，微波設(shè)備的門體密封、泄壓設(shè)計(jì)、異常報(bào)警這些，都關(guān)系到日常使用的安全性，不能馬虎。
 

　　還有操作的便捷性。界面好不好用，程序設(shè)置方不方便，平時(shí)用起來順不順手，這些細(xì)節(jié)雖然不直接影響反應(yīng)結(jié)果，但會(huì)影響長(zhǎng)期使用的體驗(yàn)。天天要用的設(shè)備，操作順手還是很重要的。
 

　　售后服務(wù)也不能忽略。微波設(shè)備屬于精密儀器，萬(wàn)一出了問題，廠家能不能及時(shí)響應(yīng)、有沒有工程師上門維修、配件好不好找，這些都是實(shí)際使用中會(huì)遇到的問題。選設(shè)備的時(shí)候，廠家的技術(shù)支持能力也應(yīng)該納入考慮范圍。
 

　　六、寫在最后
 

　　微波合成反應(yīng)儀的選型，說到底是一個(gè)匹配需求的過程。單模有單模的長(zhǎng)處，多模有多模的優(yōu)勢(shì)，不存在哪一種絕對(duì)更好。關(guān)鍵是回到自己實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，想清楚每天要做什么樣的實(shí)驗(yàn)、樣品量有多大、對(duì)反應(yīng)控制的要求有多高，然后再去對(duì)照設(shè)備的特點(diǎn)做選擇。
 

　　不盲目追求功能多，也不單純圖便宜，根據(jù)自己的實(shí)際需求來，選出來的設(shè)備大概率不會(huì)差。畢竟儀器是為人服務(wù)的，用得順手、能解決問題，才是最重要的。