哪些物理化学实验使用了真空泵
物理实验室常见的真空应用有:真空抽滤器、废液抽取仪、旋转蒸发仪、真空干燥箱、冻干机等设备。
在实验室中用的较多的就是无油活塞式(多用于微生物检测)和耐腐蚀隔膜式(多用于化学实验室)两种,活塞式一般和真空抽滤、微生物检测、废液抽取、真空干燥箱等设备配套使用。耐腐蚀隔膜式一般和旋转蒸发仪、真空干燥箱、离心浓缩等配套使用。
非干式真空泵,例如油式真空泵、水循环真空泵。非干式真空泵共同点是它需要借助其他的物质(如水和油)达到理想的真空度,在实验室中使用最多的就是油旋片泵,一般和冻干机、真空干燥箱等配套使用。
真空泵的作用
真空泵的用途十分广泛,被应用在例如冶金、化工、食品、医药等多种工业生产及民生相关的行业中。除了工业生产等领域,真空泵也广泛的应用于各种化工及生物学实验室等领域。一般在实验室中使用的真空泵用途有两大类:真空抽滤及真空干燥。
真空抽滤一般搭配各种实验室真空过滤装置,如溶剂过滤器、砂芯过滤瓶、布氏漏斗过滤瓶、瓶顶式过滤器、微生物限度检测过滤装置、多联过滤器等等。简单地说就是利用真空泵、微型真空泵等能提供真空的设备,使固体、液体混合物等分离速度加快的一种应用。
真空抽滤常常被医疗、科研等进行试验时用到,所以一般情况下,体积庞大、噪音高、功耗高的大型真空泵并不合适,常用的是微型真空泵、小型真空泵。
真空干燥是利用低压状态下液体沸点降低,在常温下即能沸腾蒸发,从而使样品去水或溶剂等物质,从而达到样品浓度升高或结晶的方法
真空泵用于石油提炼,制药中的真空处理、食品中的真空包装、学校真空实验室、机械上的真空设备等,比如木工机械中会有吸膜的工序,吸膜机会装2x系列真空泵,将膜吸到木板上。大型雕板机会装水环式真空泵,将木板吸住,固定在机器平台上。学校实验用到2xz直联泵做真空试验,也可以用它加快试剂过滤速度!每种不同用处也会不一样!
用真空泵将两个合在一起的、直径为14英寸的铜半球抽成真空,然后用两组各八匹马以相反方向拉拽铜球,始终未能将两半球分开。这个著名的试验又一次证明,空间有大气存在,且大气有巨大的压力。
物理实验室常见的真空应用是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。
真空的发展:
20世纪初,真空电子管出现,促使真空技术向高真空发展。
1935~1937年发明了气镇真空泵、油扩散泵和冷阴极电离计。这些成果和1906年制成的皮拉尼真空计至今仍为大多数真空系统所常用。
1940年以后,真空应用扩大到核研究(回旋加速器和同位素分离等)、真空冶金、真空镀膜和冷冻干燥等方面,真空技术开始成为一个独立的学科。第二次世界大战期间,原子物理试验的需要和通信对高质量电真空器件的需要,又进一步促进了真空技术的发展。
你所说的真空度能达到多少,要看是表压还是极限真空,表压就是外部真空表显示的数值,如表压80KPA就是表示抽了80KPA;
极限真空就是表示内部实际的真空度状况,如10pa就表示内部真空为10pa,这个真空度是一般实验室足够使用了,
1.实验室各种液体抽吸:主要包括培养基的废液抽吸、离心管上清液抽吸以及其他试验后残液的抽吸。这些用途应绝对避免泵油或水源倒吸,其中培养基废液吸取是在洁净室内操作更需要无污染的产品。所以采用无油原理设计的普诺克无油泵就是最佳选择。
2.真空干燥箱(或小型真空干燥器):一般小型的真空干燥器容积都比较小,只是进行见到的脱水、干燥操作,可以使用隔膜真空泵搭配,机器小巧可以方便放于桌面,插电可用。
3.真空过滤(减压抽滤):真空抽滤是需要将抽滤瓶内抽成真空状态,形成内外压差,从而使大气压推动滤液压过滤膜。通常来说真空过滤对于抽速和真空度要求并不高,无油式设计的真空泵可以完全满足。
4.搭配其他仪器设备作为气源:这一类应用情况更加多样,而且由于需要搭配其他设备,如果使用油泵或水泵可能对配套设备产生影响,一般建议使用隔膜真空泵或无油泵配套。
气体传输泵
气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出,借以达到抽气目的的真空泵,这种泵基本上有两种类型:
变容真空泵
利用泵腔容积的周期性变化来完成吸气和排气过程的一种真空泵,气体在排出前被压缩。这种泵分为往复式及旋片式两种:
(1)往复式真空泵:是利用泵腔内活塞做往复式运动,将气体吸入、压缩并排出。因此,又称为活塞式真空泵。
(2) 旋片式真空泵:是利用泵腔内活塞做旋转运动,将气体吸入、压缩并排出。旋转真空泵又有如下几种形式:
① 油封式真空泵:它是利用油类密封各运动部件之间的间隙,减少有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置,故又称气镇式真空泵。按其结构特点分为如下五种形式。
a旋片式真空泵:转子以一定的偏心距装在泵壳内并与泵壳内表面的固定面靠近,在转子槽内装有两个(或两个以上)旋片,当转子旋转时旋片能沿其径向槽往复滑动且与泵壳内壁始终接触,此旋片随转子一起旋转,可将泵腔分成几个可变容积。
b.滑阀式真空泵:在偏心转子外部装有一个滑阀,转子旋转带动滑阀沿泵壳内壁滑动和滚动,滑阀上部的滑阀杆能在可摆动的滑阀导轨中滑动,而泵腔分成两个可变容积。
c.定片式真空泵:在泵壳内装有一个与泵内表面靠近的偏心转子,泵壳上装有一个始终与转子表面接触的径向滑片,当转子旋转时,滑片能上下滑动将泵腔分成两个可变容积。
d.余摆线式真空泵:在泵腔内偏心装有一个型线为余摆线的转子,它沿泵腔内壁转动并将泵腔分成两个可变容积。
e.多室旋片式真空泵:在一个泵壳内并联装有由同一个电动机驱动的多个独立工作室的旋片真空泵。
②干式螺杆真空泵:它是一种不用油类(或液体)密封的变容真空泵。
③液环式真空泵:带有多叶片的转子偏心装在泵壳内,当它旋转时,把液体(通常为水或油)抛向泵壳内形成泵壳同心的环液,环液同转子叶片形成了容积周期性变化的几个小容积,故亦称旋转变容真空泵。
④罗茨真空泵:泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子,转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。它属于旋转变容真空泵。机械增压泵即为这种形式的真空泵。
动量传输泵:这种泵是依靠高速旋转的叶片或高速射流,把动量传输给气体或气体分子,使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。具体可分为下述几种类型。
(1) 分子真空泵:它是利用高速旋转的转子把能量传输给气体分子,使之压缩、排气的一种真空泵。它有如下几种型式:
① 牵引分子泵:气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得力量,被送到出口,因此,是一种动量传输泵。
②涡轮分子泵:泵内装有带槽的圆盘或带叶片的转子,它在定子圆盘(或定片)间旋转。转子圆周的线速度很高。这种泵通常在分子流状态下工作。
③ 复合分子泵:它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联起来的一种复合式分子真空泵。
(2) 喷射真空泵:它是利用文丘里(VENTURI)效应的压力降生产的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵,适于在粘滞留和过渡流状态下工作。这种泵又可详细地分成以下几种:
① 液体喷射真空泵:以液体(通常为水)为工作介质的喷射真空泵。
② 气体喷射真空泵:以非可凝性气体作为工作介质的喷射真空泵。
③ 蒸汽喷射真空泵:以蒸汽(水、油或汞蒸汽)作为工作介质的饿喷射真空泵
(3) 扩散泵:以低压高速蒸汽流(油或汞等蒸汽)作为工作介质的喷射真空泵。气体分子扩散到蒸汽射流中,被送到出口。在射流中气体分子密度始终是很低的,这种泵适于在分子流状态下工作。可分为:
① 自净化扩散泵:泵液中易挥发的杂质经专门的机械输送到出口而不回到锅炉中的一种油扩散泵
② 分馏式扩散泵:这种泵具有分馏装置,使蒸汽压强较低的工作液蒸汽进入高真空工作的喷嘴,而蒸汽压强较高的工作液蒸汽进入低真空工作的喷嘴,它是一种多级油扩散泵。
(4) 扩散喷射泵:它是一种有扩散泵特性的单级或多级喷嘴与具有喷射真空泵特性的单级或多级喷嘴串联组成的一种动量传输泵。油增压泵即属于这种形式。
(5) 离子传输泵:它是将被电离的气体在电磁场或电场的作用下,输送到出口的一种动量传输泵。
气体捕集泵
这种泵是一种是气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上,从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵,有以下几种型式。
吸附泵:它主要依靠具有大表面的吸附剂(如多孔物质)的物理吸附作用来抽气的一种捕集式真空泵
吸气剂泵:它是一种利用吸气剂以化学结合方式捕获气体的真空泵。吸气剂通常是以块状或沉积新鲜薄膜形式存在的金属或合金。升华泵即属于这种形式。
吸气剂离子泵:它是使被电离的气体通过电磁场或电场的作用吸附在有吸气材料的表面上,以达到抽气的目的。它有如下几种型式。
(1)蒸发离子泵:泵内被电离的气体吸附在以间断或连续方式升华(或蒸发)而覆在泵内壁的吸气材料上,以实现抽气的一种真空泵。
(2)溅射离子泵:泵内被电离的气体吸附在由阴极连续溅射散出来的吸气材料上,以实现抽气目的的一种真空泵。
低温泵:利用低温表面捕集气体的真空泵
按其真空度可以分为:粗真空、高真空、超高真空三大类。
粗真空系
主要用来抽除空气和其它有一定腐蚀性、不溶于水、允许含有少量固体颗粒的气体。广泛用于食品、纺织、医药、化工等行业的真空蒸发、浓缩、浸渍、干燥等工艺过程中。该型泵具有真空度高、结构简单,使用方便、工作可靠、维护方便的特点。
主要用于粗真空。抽气量大的工艺过程中。它主要用来抽除空气和其它无腐蚀,不溶于水,含有少量固体颗粒的气体,以便在密闭容器中形成真空。所吸气体中允许混有少量液体。它被广泛应用于机械、制药、食品、石油化工等行业中。
是获得粗真空的主要真空设备之一。广泛应用于化工、食品、建材等部门,特别是在真空结晶、干燥、过滤、蒸发等工艺过程中更为适宜。
无油(耐腐蚀)立式往复真空泵是卧式真空泵的更新换代产品,是获得粗真空的主要设备。由于采用全密封装置,实现了曲轴箱和汽缸的完全隔离;加上活塞环使用了自润滑材料,便实现了先进的无油润滑。由于无污水排放,所以该型真空泵特别适用于化工、医药和食品等行业的真空蒸馏、真空蒸发、真空干燥、真空浓缩、真空浸渍等工艺过程中。
高真空系
滑阀式真空泵
(Rotary Piston Vacuum Pump)
广泛应用于真空拉晶、真空镀膜、真空冶金、真空热处理、真空浸渍、真空干燥、真空蒸馏、真空练泥、航空航天模拟试验等新材料、新技术、新工艺的生产与研制中。
滑阀真空泵可单独使用,也可作为罗茨真空泵、油增压泵、油扩散泵的前级泵的使用。当抽吸对黑色金属有腐蚀、对真空油起化学反应、含大量蒸汽、大量粉尘的气体时,需附加装置。优点:相比旋片式真空泵耐用性要高好几倍且抽气速率大,价格相对高一点。
用来抽除密闭容器的气体的基本设备之一。它可以单独使用,也可作为增压泵、扩散泵、分子泵的前级泵使用。该型泵广泛应用于冶金、机械、电子、化工、石油、医药等行业的真空冶炼、真空镀膜、真空热处理,真空干燥等工艺过程中。
真空泵
旋片式真空泵
( Sliding Vane Rotary Vacuum Pump )
具有结构紧凑,体积小,重量轻,噪音低,振动小等优点。所以,它适用于作扩散泵的前级泵,而且更适用于精密仪器配套和实验室使用。例如:质谱仪器,冰箱流水线,真空冷冻干燥机等。
罗茨真空泵
( Roots Vacuum Pump )
是一种旋转式变容真空泵,须有前级泵配合方可使用在较宽的压力范围内,有较大的抽速,对被抽除气体中含有灰尘和水蒸汽不敏感。广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。主要用于真空机组的主泵,需要用前级泵辅助。如:水环式真空泵,滑阀真空泵,立式无油真空泵,分子真空泵等。国内最大罗茨真空泵保持纪录为20000L/S。
实验室专用泵主要输送化验废水治理,实验室存在消耗大量的化学药品,如酸性、碱性等,其中大多是溶于水的有害物质,因此实验室排出的废水变成了非常多的污水,就需要美宝实验室专用泵来输送。
美宝环保的实验室专用泵有自吸泵、磁力泵、计量泵,具有耐腐蚀性,体积小,噪音小,因此被常用于实验室,俗称实验室专用泵。耐酸碱无泄漏输送的实验室离心泵,无轴封式设计,杜绝了在输送过程产生的泄漏。