Технология создания вакуума
С того времени, как Эванджелиста Торричелли показал и объяснил что такое вакуум, у этой полученной в земных условиях "пустоты" появилось множество способов применения. Его энергию используют в быту, ни одна естественнонаучная лаборатория не обходится без вакуумного насоса, именно электровакуумные приборы обеспечивают современный уровень развития цивилизации, низкотемпературная сушка в вакууме позволяет сохранять биологическую ценность веществ, производство и логистика самых разных материалов обязательно использует технологии, позволяющие перемещать их любые количества с помощью этой силы.
Принцип создания вакуума
Основным условием получения вакуума становится создание изолированного от проникновения воздуха пространства. Чем герметичнее объем и чем больше сила, приложенная для освобождения от воздуха, тем выше получаемое разрежение.
Освобождение от газа происходит двумя способами: механическим или сорбционным.
От простого к сложному
Даже ребенку можно легко продемонстрировать принцип действия и силу вакуума, мешающего разжать намыленные ладошки, удерживающего вещи на силиконовой присоске или не дающего легко открутить крышку на банке с домашними консервами. Также дать потянуть поршень шприца или насоса с перекрытым отверстием.
Для следующей демонстрации подойдет пылесос или прибор, откачивающий воздух из пакетов с вещами или продуктами, где для создания разрежения воздуха уже применяется двигатель.
Явление кипения воды при температуре ниже 100 градусов Цельсия при пониженном давлении воздуха используется не только в лабораторных и производственных условиях. Бытовой вакуумный сушильный шкаф теперь выпускается и для домашней кухни.
Вакуумные насосы
Наиболее часто для получения технического вакуума используют газоперемещающие насосы, в которых процесс идет порционно или непрерывно. В первом случае обычно используют поршневые системы с различными видами изоляции, во втором — создание воздушного или жидкостного вихревого потока, увлекающего за собой газ.
Степени вакуума возрастают от низкого к сверхвысокому. Для получения и поддержания высокого и сверхвысокого применяют ступенчатые системы, в которых сначала создают предвакуум, а затем более полное освобождение от остаточных молекул газа с помощью сорбции.