電磁場作用下液體粘度的變化

1、電磁場作用下液體粘度的變化0刖言粘度是液體的重要物性參數(shù)，在各種類型的化工生產(chǎn)裝置及工藝設計計算中都需要加以考慮。在日常生活中，液體粘度有時會給人們帶來不便，給生產(chǎn)帶來麻煩。為達到預期目標和實現(xiàn)生產(chǎn)利益最大化，人們經(jīng)常采取一些方法減小或提高液體的粘度來滿足自己的需要。電磁場是一種常見的外場，具有省時、易控和高效等優(yōu)點，因此人們常對液體施加電磁作用，以達到改變液體粘度的目的。實驗結果表明，電磁場作用下，液體的粘度和表面張力等物理性質會發(fā)生一定的變化2-5。目前，國內外對電磁場作用下液體粘度變化情況的研究還主要集中在實驗測量方面，并且在不同的實驗中，相同條件下粘度變化情況大不相同，甚至還存在一些矛

2、盾的結果；另外，實驗測量不能從理論上給出電磁場作用下液體粘度變化的機理，對產(chǎn)生這種變化的原因還處在猜測階段。因此如何從理論上分析液體粘度的變化機理，彌補實驗的不足歷來成為人們關注的問題。電磁場作用下液體粘度變化機理的研究有利于粘度基礎理論的深入，并為人們生產(chǎn)實踐提供一定的指導作用。Eyring粘度理論能夠給出液體的粘度隨溫度升高而減小的實驗事實，因而成為目前粘度理論的主流。粘度取決于液體的摩爾活化能，在外場作用下，液體的摩爾活化能會發(fā)生一定的變化。本文將液體分子簡化為電偶極子和磁偶極子，從外場力做功的角度給出液體的摩爾活化能在外場作用下的變化情況。利用修正后的Eying粘度理論公式，計算靜電場

3、、靜磁場和電磁場作用下液體的摩爾活化能，初步分析粘度在電磁場下的變化機理。靜電場和靜磁場作用下，液體粘度的變化與所施加的外場方向有關；電磁場作用下，液體會產(chǎn)生損耗，損耗的直接結果是液體的內能增加，活化能降低，粘度減小。利用該理論從溶劑粘度角度計算微波輔助萃取和溶劑回流兩種萃取方法中有效成分分子擴散系數(shù)的增強因子，并與實驗值進行比較。1Eyring粘度公式及幾率修正20世紀40年代，Eyring假設液體分子被它周圍的分子限制在一個籠子里，分子從一個位置躍遷到另一個位置，必須要克服鄰近分子對它的束縛作用，利用絕對反應速率理論，提出了著名的Eyring液體粘度公式式中Na、h、R和V分別為阿伏加德羅

4、常數(shù)、普朗克常數(shù)、氣體常數(shù)和液體的摩爾體積，T表示絕對溫度，=G為1摩爾液體分子從平衡位置躍遷到鄰近空位克服能壘所需的最小能量，即液體摩爾活化能。式(1)描述了液體粘度與摩爾活化能和溫度的關系，液體溫度越高，粘度越??；摩爾活化能越小，液體粘度越小。NAhVexp怡RT(1)Eyring粘度公式能夠較好地解釋液體粘度隨溫度升高而減小的實驗事實，對液體的傳遞機理給出定性的描述。但公式中的活化能G卻難以確定，通常是利用經(jīng)驗式0.408Uvap給出，Wvap是液體在正常沸點下的摩爾蒸發(fā)內能。另外，由于液體中空位的數(shù)量比較少，分子向鄰近空位躍遷還存在一定的幾率關系。韓光澤等考慮液體中空位產(chǎn)生的幾率和分子

5、向鄰近空位躍遷的幾率因素，根據(jù)統(tǒng)計物理中的玻爾茲曼關系，對Eyring粘度公式進行了幾率修正。根據(jù)液體分子排列的短程有序結構，將液體視作具有簡單立方系的準晶格結構，利用液體分子間的Lennard-Jones(L-J)和Stockmayer勢能函數(shù)，計算了液體的摩爾活化能和液體中空位產(chǎn)生的幾率與分子向鄰近空位躍遷的"15.635p4J0)23k2Ta6"15.635p4J0)23k2Ta6幾率，給出了液體粘度理論表達式二MexpV二MexpV5.14呂f一Iexp<kT2丿其中k和；。分別是玻爾茲曼常數(shù)和真空介電常數(shù)，；和匚是液體的L-J勢能參數(shù)，f和p是剛性液體分子的

6、自由度和固定電偶極矩。將公式（2）和（1）進行比較，得到Eyring粘度公式中的液體摩爾活化能表達式f15.635N；p4lG=5.14NaRT2-2（4"0）23RW6式（3）給出1摩爾液體分子向鄰近空位躍遷所需要的總能量，包括Eyring粘度理論中所指的克服能壘所需的能量和液體中產(chǎn)生空位所需的能量。本文采取Eyring粘度理論中的說法，將1摩爾液體分子向鄰近空位躍遷所需要的總能量稱為液體的摩爾活化能。2靜電場和靜磁場作用下液體粘度的變化在外場作用下，液體分子會受到外場力的作用。如圖1所示，液體沿著r方向流動時，以分子1為研究對象，假設施加一個任意方向外場O,分子將會受到外場力F作

7、用。在分子從原位置躍遷到右側鄰近空位過程中，F(xiàn)對液體分子做功r2w=dwFdr'打i1摩爾液體而言，外場力對山和2分別是分子在原位置和能壘頂部處的位移坐標。對于液體做功可以簡單地看作W=NaW。O無施加外場/施加外場空位、分子的能量Na根據(jù)Eyring絕對反應速率理論，外場力做功，分子躍遷的頻率發(fā)生變化。外場力做功改變了分子與空位間的能壘高度，進而影響了液體粘度。外場力做正功，周圍分子對它的束縛減弱，相當于分子與空位間的能壘高度降低，如圖1中虛線所示，液體摩爾活化能降低。根據(jù)（3）式，可以得到外場作用下液體的摩爾活化能12r圖1流動液體中分子在外場作用下向空位的躍遷過程12r圖1流動液

8、體中分子在外場作用下向空位的躍遷過程G。=AG-W（5）根據(jù)Eyring粘度理論，可以得到外場作用下液體的粘度表達式如果外場力對液體做正功:o,液體粘度變大。如果外場力對液體做正功:o,液體粘度變大。aIRT丿表示沒有施加外場時液體的粘度?？梢钥闯鲈谕鈭鲎饔孟?，即W.0,液體粘度減?。幌喾?，如果外場力做負功即W2.1靜電場作用下液體粘度的變化然而，由于分子結構參數(shù)靜電場能夠影響液體的粘度在眾多實驗中已經(jīng)得到證實。和分子與靜電場相互作用的復雜性，人們對靜電場作用下液體粘度變化的規(guī)律還不是很清楚，甚至在不同的實驗中還存在一些矛盾的結果。人們對靜電場作用下液體粘度變化的機理還處在初步地探索階段。靜電

9、場作用下，液體會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，極化液體分子受到電場力的作用，分子向空位躍遷頻率發(fā)生變化，進而使液體的粘度發(fā)生變化。靜電場作用下液體分子的極化偶極矩靜電場作用下，液體會產(chǎn)生極化，極化的結果是液體中出現(xiàn)宏觀電偶極矩。宏觀電偶極矩分布可以用電極化強度矢量P來描述，它表示單位體積液體中沿著靜電場方向的電偶極矩矢量和。因此靜電場作用下單個液體分子的電偶極矩為PE式中，e是液體的極化率，PE式中，e是液體的極化率，MNaN為單位體積液體的分子數(shù),r是液體的密度（Kg/m3），M是液體的摩爾質量（Kg/mol）。Pe表示沿著靜電場方向的電偶極矩矢量，稱為極化偶極矩以區(qū)別分子的固定偶極矩，它的大小并不等于分子

10、的固定偶極矩。分子極化偶極矩與外加靜電場有關，電場強度越大，極化越強，分子的極化偶極矩越大。對于極性液體來說，分子的極化偶極矩可以看作是固定偶極矩在靜電場方向的一個微小分量；對于非極性液體來說，本身沒有固定偶極矩，在靜電場作用下，液體出現(xiàn)位移極化，分子的極化偶極矩就是位移極化的結果。對于極性液體，即使電場強度E非常大，分子極化偶極矩矢量Pe的大小與分子的固定偶極矩相比也要小得多。以水為例，根據(jù)文獻9M=1810”Kg/mol，在溫度為298.15K時，T=103Kg/3m,極化率78。當E=105V/m時，約為Pe=210"3cm，水分子的固定偶極矩p約為p=61O0Cm。可以看出液

11、體分子沿著靜電場方向的極化偶極矩p與分子的固定偶極矩相比小得多，p可以看作是固定EE偶極矩在靜電場方向上的微小分量，可以認為靜電場對分子的固定偶極矩沒有什么影響。因此計算偶極子間的相互作用勢能可以不考慮分子固定偶極矩的變化，也不必考慮極化偶極矩間的相互作用勢能。所以靜電場作用下，公式（3）中電偶極矩仍然是分子的固定偶極矩，靜電場對液體摩爾活化能的影響主要集中在外場力對液體分子做功上。靜電場對液體粘度的影響根據(jù)文獻8，分子極化偶極矩在靜電場中受到的作用力Fe為FE=PeRE+E5（8）根據(jù)公式（4）,分子從原位置躍遷到能壘頂部過程中靜電場力Fe做的功為r2w=r2w=2M、e；0ElEdrA為簡

12、單起見，假設Ex、Ey和Ez分別只是坐標召.y一jEE吧x矢量分析法則EE=Er,w二ExiEx2Mx、：Ez:ze'0(9)y和z的函數(shù)，根據(jù)直角坐標系下的K，得作用力FE對液體分子做功為cEy£Ez.iEyyjEzzKx:y:zdr(10)由上式可以看出，電場力對液體分子做功的大小和靜電場方向與液體流動方向之間的關系有關。為簡單起見，本文僅研究靜電場和液體流動方向平行與垂直兩種特殊的情況，從電場力做功角度出發(fā)分析液體粘度在靜電場作用下的變化機理。（1）靜電場與液體流動方向平行時液體粘度的變化如圖2所示，假設液體沿著x方向流動，施加一個沿著x方向的電場E=E（x），電場強度

13、E僅是坐標x的函數(shù)，與坐標y和z無關。以分子1為研究對象，分子1在從原位置Xi向右側空位躍遷過程中，會受到靜電力FE的作用。根據(jù)公式（10）,分子從原位置躍遷到能壘頂部位置X2的過程中，作用力FE做功為2MWE:NaX2了八匚cEMe-0xExdx=X,CX其中E2和E1分別為坐標X2和X1處的電場強度。分子1從原位置x1躍遷進入鄰近空位過程中，作用在分子上的力做功，根據(jù)Eyring絕對反應速率理論，分子向右側空位躍遷的幾率發(fā)生變化。如果作用力做正功即we0，分子能量增加，分子向右側空位躍遷的幾率增大，可以看作躍遷過程中的能壘高度降低，活化能降低，如圖2虛線所示。相反，如果作用在分子上的力做負

14、功即wE:0，分子的能量變小，躍遷幾率減小，可以看作能壘高度升高，阻礙分子向空位躍遷，液體的活化能增大。當靜電場與液體流動方向平行時，假設分子在原位置和能壘頂部處的電場強度始終滿足E；-E2是一個常數(shù)，則1摩爾液體分子從原位置躍遷進入鄰近空位的過程中電場力做的功為e；0（E；-E；）(11)分子的能量O無施加靜電場/施加靜電場空位、ik"NT卄x1x2x圖2流動液體中分子在靜電場作用下向空位的躍遷過程中22(12)(12)We二e；0（E2-巳）V式中V表示液體的摩爾體積，滿足。當靜電場方向與液體流動方向平行時,P根據(jù)公式（6）得液體的粘度表達式卜2Weniexp<RT丿式中的

15、2是考慮液體的能壘變化和分子向空位躍遷的幾率因素產(chǎn)生的。可以看出,E二exp2e；0(E；-E；)VRT(13)圖3分子在豎直電場作用下的運動情況當電場強度沿著液體流動方向逐漸增大時，即電場強度梯度大于零，液體的粘度減?。幌喾串旊妶鰪姸妊刂后w流動方向逐漸減小時，液體的粘度變大。（2）靜電場與液體流動方向垂直時液體粘度的變化假設液體沿著x方向流動，當靜電場垂直作用于液體流動方向時，如圖3所示。仍然以分子1為研究對象，根據(jù)公式（10），分子受到的作用力與液體流動方向垂直，在水平方向上不做功，分子與右側空位間的能壘高度不發(fā)生變化。假設電場強度沿著y方向逐漸增大，根據(jù)公式（8），分子會受到一個沿著y

16、方向的作用力，從而產(chǎn)生一個沿著y軸的速度。假設分子1沿著x方向的流動速度為vx，沿著ydv軸的速度Vy，根據(jù)牛頓第二定律得FE二。當施加與液體流動方向相互垂直的靜dy電場時，根據(jù)公式（7）得mvydvy二"也e；°EdE，將其進行不定積分，得到分子在y方Na向上的運動速度VyVy2Me；0l2E-cm二Na式中c是不定積分產(chǎn)生的積分常數(shù)，對于勻強電場E而言，c/Me0E2,即分子在ym，NA方向的速度為零。當施加非均勻靜電場時，電場強度E是坐標y的函數(shù)，即E=E(y)。可以看出，分子在y方向上的運動速度vy是坐標y的函數(shù)。又由Vy=dy和dx=vxdt可dt以得到丄dy二丄

17、dx。分子的水平運動速度Vx是一個常數(shù)，Vy是坐標y的函數(shù)。因此，VyVx分子在豎直方向上的位移y是橫坐標x的函數(shù)，即y=y(x)。豎直方向上的運動速度vy是坐標y的函數(shù)，可知液體在豎直方向的速度Vy是橫坐標x的函數(shù)，即Vy=Vy(X)。在豎直非均勻靜電場作用下，液體分子的運動速度可以寫成V二VxiVyj，由上面的分析可知靠二巴-且。根據(jù)數(shù)學分析中的場論，液體流動的速度存在著旋度，exdy即0,表示液體流動的渦量。液體流動速度存在旋度使液體產(chǎn)生渦旋現(xiàn)象，液體中的渦體會沿著圖3所示的軌跡運動，進入與它相鄰的流層，從而發(fā)生湍流流態(tài)10。湍流增加液體的流動阻力，同時有一定的能量損耗。這就意味著，在豎

18、直非均勻靜電場作用下，液體的流動阻力增加，即液體分子間的相互作用加強，分子間的相互作用勢能變大，活化能增加，導致粘度變大。有關湍流的理論本文不再詳細敘述。2.2靜磁場對液體粘度的影響液體介質分子內的電子運動構成微觀分子電流，分子電流可以用磁偶極矩來描述。在靜磁場作用下，將液體分子看做磁偶極子，與磁場方向平行的單個分子的平均磁矩矢量為MNa%(1(15)BM)式中，mb表示與靜磁場方向平行的分子磁化磁矩，它的值遠遠小于分子的固定磁矩，可以認為是分子固定磁矩在靜磁場方向上的微小分量，為真空磁導率。如圖2所示，將分子等效成磁偶極子，施加與液體流動方向平行的靜磁場，當分子從原位置洛向空位躍遷時，作用在

19、分子上的力Fb做功，分子的能量改變，液體的活化能發(fā)生變化常數(shù)，則假設分子在原位置與能壘高度處的磁感應強度大小始終滿足b2-B12是1摩爾液體分子從原位置躍遷進入空位的過程中磁場力所做的功為22(B2-B1)VM)M%(1根據(jù)公式(6)，當靜磁場方向與液體流動方向平行時，液體的粘度表達式為(B2-B；)V'M)RT(16)M)(1十大部分液體都是抗磁性液體，即m0。從公式(17)可以看出，磁感應強度沿著液體流動方向增大時，即B2B!，作用力FB做負功，分子的能量減小，相當于分子與空位間的能壘高度升高，分子在躍遷過程中需要更多的能量來克服能壘對它的阻礙作(17)用，活化能增加，分子向空位躍

20、遷的幾率減小，液體粘度變大。相反，磁感應強度沿著液體流動方向減小時，即B2:：B1，作用力FB對分子做正功，分子的能量增加，分子與空位間的能壘高度降低，分子在躍遷過程中需要較少的能量就可以克服能壘對它的阻礙作用，活化能降低，分子向空位躍遷的幾率增大，液體粘度減小。當靜磁場與液體流動方向相互垂直時，液體分子所受到的作用力在流動方向上不做功，但是液體會產(chǎn)生渦旋現(xiàn)象，流動阻力增加，粘度變大。2.3液體粘度變化的分子排列解釋以上從靜電場和靜磁場作用下，外場力對液體分子做功影響分子與空位間能壘高度的角度分析了液體粘度的變化機理。需要指出的是，在勻強電場和勻強磁場作用下，根據(jù)公式（12）和（16），液體的

21、摩爾活化能不發(fā)生變化。粘度取決于液體的摩爾活化能，活化能不發(fā)生變化，粘度也不應該發(fā)生變化。然而實驗證明，在勻強電場和勻強磁場作用下，液體的粘度也會發(fā)生一定的變化4,5。Eyring粘度理論模型沒有考慮液體分子的具體結構，簡單地將液體看做符合準晶格的簡單立方結構模型。這種模型對一些具有特殊結構的分子液體，特別是一些長鏈型的分子液體，粘度計算誤差較大。將液體分子看做電偶極子，當靜電場與液體流動方向平行的時，分子趨向于線性排列，且與液體流動方向平行，這樣兩相鄰層液體分子層間的相互作用減弱，表現(xiàn)為粘度減小。相反，如果靜電場與液體流動方向垂直，雖然分子也會線性排列，但是這種排列與液體的流動方向垂直，相鄰

22、兩層液體分子間的相互作用增強，表現(xiàn)為粘度變大。這種線性排列引起的粘度變化對于長鏈型液體分子較為突出。因此，勻強電場作用下，液體分子的線性排列是造成液體粘度發(fā)生變化的主要原因。液體分子可以看做磁偶極子，每個分子成環(huán)形。當施加與液體流動方向平行的靜磁場時，分子也會趨向于規(guī)則排列，分子環(huán)的方向平行于液體流動方向。相鄰兩層液體分子間的相互作用增強，表現(xiàn)為粘度變大；靜磁場與液體流動方向垂直時，分子環(huán)的方向垂直于液體流動方向，相鄰兩層分子間的相互作用減弱，表現(xiàn)為粘度減小。綜上所述，在靜電場和靜磁場作用下，液體粘度會發(fā)生一定的變化。對于均勻場來說，液體分子的規(guī)則排列是造成液體粘度發(fā)生變化的主要原因。而對于非

23、均勻場來說，還需要考慮作用在分子上的外力做功因素。3電磁場對液體粘度的影響3.1交變電場對液體粘度的影響液體是一種電介質，在電場作用下會產(chǎn)生極化，各種極化的充分建立都需要一定的時間。對于靜電場來說是沒有什么問題的，總有足夠的時間讓極化充分建立。但是對于交變電場，由于存在阻礙電偶極矩運動的各種阻尼作用，極化強度的變化跟不上電場的變化，稱為馳豫現(xiàn)象。電介質在交變電場作用下，將一部分電能直接轉化為電介質內能的過程，稱為電介質損耗，電介質損耗的直接結果是增加電介質的內能。交變電場作用下，介質的相對介電常數(shù)已經(jīng)不再是實數(shù)，而是與外場的時間變化率有關的復數(shù)11£j即®）（18）式中，；

24、r是介質的復相對介電常數(shù)，7和分別是復相對介電常數(shù)的實部和虛部，與外加電場的頻率有關，且虛部總是大于零的正數(shù)。復相對介電常數(shù)表明，同一電介質在不同頻率的電場作用下，可以呈現(xiàn)出不同的介電特性。對于各向同性的非線性介質，施加一個按照余弦變化的交變電場E二E0cost，由于存在阻礙電偶極子運動的各種阻尼作用，這將引起電介質在交變極化的過程中不斷消耗外加能量，稱為液體的極化損耗，用極化損耗功率密度來描述WpWp1o；rE2其中D。.；oE。si，Do和：p分別是電位移矢量的幅值和介質的極化損耗角,(19)-為交變電場的角頻率。由上式可以看出，復相對介電常數(shù)的虛部反映了電介質的損耗特性,介質的極化損耗不

25、僅與介質的特性有關，而且還與交變電場的頻率和強度有關。公式（19）表示在交變電場作用下，單位體積液體在單位時間內消耗的外加能量，即液體內能的增加值。因此，經(jīng)過時間t，在絕熱狀態(tài)下1摩爾液體的內能增加了WP；0；rE0Vt（20）2交變電場作用下，液體中存在著極化損耗，這種損耗的直接結果是液體的內能增加。根據(jù)文獻修正后的粘度理論表達式，液體的內能增加，不影響分子與空位間的能壘高度，但是液體中空位產(chǎn)生的幾率變大，整體表現(xiàn)為液體的摩爾活化能減小了1J=Hexp(21)叩二廠“疋弘。根據(jù)公式（6）得交變電場作用下液體的粘度表達式2RT由于介質的復相對介電常數(shù)的虛部匚是恒大于零的正數(shù)，因此交變電場作用下

26、，液體粘度越小。粘度變化除與介質和交變電場的特性有關系外還與時間有關，隨著時間的增大，液體的粘度越來越小。時間增加的直接表現(xiàn)是液體的內能變大，溫度升高，當溫度達到液體的沸點時，溫度不再變化，液體分子獲得足夠大的能量，脫離周圍分子對它的束縛，變成氣體，分子間的排列已經(jīng)不再滿足準晶格模型，公式（21）已經(jīng)不再適用于計算交變電場作用下液體的粘度。3.2交變磁場對液體粘度的影響液體是一種電介質，同時而也是一種磁介質，并且對于大部分液體而言，都是抗磁質。交變磁場作用下，介質的相對磁導率也是與交變磁場的頻率相關的復數(shù)12。出=片）-j時©）（22）式中丄和，-r分別是復磁導率的實部和虛部，與外加

27、磁場的頻率有關，且虛部丄r總是大于零的正數(shù)。復磁導率表明，同一磁介質在不同頻率的交變磁場作用下，可以呈現(xiàn)出不同的特性。對于各向同性的非線性介質，施加余弦交變磁場B-B0cost，由于存在阻礙磁矩運動的各種阻尼作用，介質會產(chǎn)生磁化損耗，用磁化損耗功率密度來描述12Wm。叮H02(23)其中丄r=B0：'0H。sin*，H0和;m表示磁場強度矢量的幅值和磁化損耗角。磁化損耗的直接結果是增大液體的內能，減小摩爾活化能。根據(jù)公式（23）和（6）可以得到交變磁場作用下液體的粘度表達式(24)(24)jogvt、'、2RT丿大部分材料既具有電介質的特性，又具有磁介質的特性，稱為電磁介質。當

28、電磁場與這類介質相互作用時，介質中產(chǎn)生極化損耗和磁化損耗。不考慮介質的電導損耗和離子損耗，電磁場作用下液體的粘度表達式為表1不同溫度下有效成分的擴散系數(shù)增強因子計算值與實驗值比較。溫度DmaeDsreg有效成分(K)(ym/s)(ym2/s)實驗值計算值3230.930.432.162.143331.240.721.722.09石蒜堿3432.021.221.662.043533.001.861.612.003634.952.911.701.973231.040.402.602.143331.550.622.502.093432.331.152.032.04力可拉敏3533.201.512.1

29、22.003634.312.401.801.97：（；0；疋0：二0訃0）Vt：（；0；疋0：二0訃0）Vtpm="exp“十、-2RT丿電磁場作用下，由于存在阻礙電偶極矩和磁偶極矩運動的各種阻尼因素，液體會發(fā)生極化損耗和磁化損耗。損耗的直接后果是液體的內能增加，活化能降低，液體的粘度減小。4實驗驗證微波輔助萃取中，溶劑粘度是影響有效成分萃取率的一個重要因素。有效成分分子擴散系數(shù)是表征萃取率的關鍵量。根據(jù)Fick擴散定律，分子的擴散系數(shù)為RT6二NA(26)式中為有效成分分子的有效流動半徑，為溶劑的粘度?？梢钥闯龇肿訑U散系數(shù)與溶劑粘度成反比，溶劑粘度越小，分子擴散系數(shù)越大。在微波作用

30、下，溶劑的極化損耗強度遠遠大于磁化損耗強度，因此可以只考慮溶劑的極化損耗而不必考慮磁化損耗對粘度的影響。1摩爾溶劑的極化損耗功率為P；0rE2V2(27)根據(jù)公式（25）、（26）和（27），可以得到微波輔助萃取中有效成分分子的擴散系數(shù)務e0e：E2V2RT(28)g定義為微波作用下有效成分分子的擴散系數(shù)增強因子務名0時E2V2RT（29）表1列出了實驗中提取石蒜堿和力可拉敏的擴散系數(shù)，Dmae和Dsre分別表示微波輔助萃取和溶劑加熱回流兩種萃取方法中有效成分分子的擴散系數(shù)，這兩種萃取方法均采用乙醇為溶劑。根據(jù)文獻13，在頻率為2.45GHz的微波輻射下，各項物理參數(shù)為；。=8.85102F/

31、m,約為1.541010rad/s,E約為8.210V/m，乙醇的復相對介電常數(shù)虛部在溫度為20°C時約為7.58，乙醇的摩爾體積V=58.6810$m3。表1同時列出了微波輔助萃取中有效成分分子擴散系數(shù)的增強因子g的實驗值和計算值，其中實驗值來自文獻14從表1可以看出，有效成分分子擴散系數(shù)增強因子的計算值與實驗值基本吻合，在一定程度上反映了微波作用下分子的擴散系數(shù)隨著溶劑粘度的變化而變化的情況，基本規(guī)律是一致的。從分子擴散系數(shù)的變化情況來看本文分析的電磁場作用下液體粘度變化機理的合理性。然而計算值與實驗值還存在一定的差距，分析原因主要有以下幾點。首先本文是基于液體準晶格模型，將液體分子看作球形，不考慮分子的具體結構來計算微波作用下溶劑的粘度；其次溶劑乙醇的純度也有一定的影響，實驗中所采取的是體積分數(shù)為95%的乙醇，而計算過程是將乙醇看作純液體；再次，乙醇的復相對介電常數(shù)虛部不是一個定值，它隨著微波頻率和溫度的變化而變化15。參考文獻1 TouloukianY.S.,SaxenaS.C,HestermansP.ViscosityM