Uma bomba de vácuo de laboratório funciona removendo moléculas de gás de um volume selado para criar um vácuo parcial ou total, permitindo vários processos científicos como filtração, desgaseificação ou teste de materiais.Funciona através de deslocação mecânica (por exemplo, palhetas rotativas ou mecanismos de diafragma) ou transferência de momento (por exemplo, bombas de difusão), dependendo do nível de vácuo necessário.Os componentes principais incluem uma entrada para admissão de gás, mecanismos de compressão e uma saída de escape.A ausência de ar evita a oxidação e a contaminação, tornando-o essencial para aplicações como a liofilização, a destilação ou o teste de fugas.Os sistemas avançados integram sensores de pressão e controlos automatizados para maior precisão.
Pontos-chave explicados:
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Funcionalidade básica
- Uma bomba de vácuo evacua o ar/gás de uma câmara selada, reduzindo a pressão para criar vácuo.
- Este ambiente é crítico para processos sensíveis ao ar, tais como reacções químicas ou síntese de materiais.
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Princípios de funcionamento
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Bombas mecânicas (palheta rotativa/diafragma):
- Utilizam palhetas rotativas ou diafragmas flexíveis para reter e comprimir o gás, expelindo-o através de um escape.
- Ideal para níveis de vácuo baixos a médios (por exemplo, 1 mbar a 10-³ mbar).
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Bombas de transferência de momento (difusão/ turbomolecular):
- Jactos ou lâminas de alta velocidade conferem momento às moléculas de gás, empurrando-as para o escape.
- Atingem vácuo alto/ultra-alto (10-³ mbar a 10-⁹ mbar).
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Bombas mecânicas (palheta rotativa/diafragma):
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Componentes principais
- Porta de entrada: Introduz o gás na bomba.
- Mecanismo de compressão: Retém e comprime o gás (varia consoante o tipo de bomba).
- Saída de exaustão: Liberta o gás comprimido para a atmosfera ou para uma bomba secundária.
- Vedações e lubrificação: Evitam o refluxo e reduzem a fricção (existem opções sem óleo para aplicações limpas).
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Aplicações em laboratórios
- Filtração/Degaseificação: Remove bolhas de ar de líquidos ou solventes.
- Liofilização: Sublimação de água sob vácuo para preservação de amostras.
- Teste de fugas: Detecta fugas no equipamento através da monitorização das alterações de pressão.
- Processamento de materiais: Utilizado em sistemas como uma prensa quente de vácuo para colar materiais sem oxidação.
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Controlo e segurança
- As bombas modernas incluem sensores de pressão, desligamento automático e filtros de névoa de óleo para manter a precisão e proteger as amostras.
- A manutenção regular (por exemplo, mudanças de óleo em bombas de palhetas rotativas) garante a longevidade.
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Vantagens dos ambientes de vácuo
- Evita a oxidação, contaminação e reacções indesejadas.
- Permite um controlo preciso da temperatura, como se vê nos fornos de vácuo para tratamento térmico.
Ao compreender estes princípios, os profissionais de laboratório podem selecionar a bomba certa para as suas necessidades, equilibrando o nível de vácuo, a velocidade e os requisitos de limpeza.
Tabela de resumo:
| Aspeto | Detalhes |
|---|---|
| Funcionalidade básica | Evacua o ar/gás de uma câmara selada para criar vácuo. |
| Princípios de funcionamento | - Bombas mecânicas: Palhetas rotativas/diafragma para vácuo baixo-médio. |
| - Bombas de transferência de momento: Difusão/turbomolecular para alto vácuo. | |
| Componentes principais | Porta de entrada, mecanismo de compressão, saída de escape, vedantes e lubrificação. |
| Aplicações | Filtração, liofilização, testes de estanquidade, processamento de materiais. |
| Controlo e segurança | Sensores de pressão, desligamento automático, filtros de névoa de óleo e manutenção regular. |
| Vantagens | Evita a oxidação, a contaminação e permite um controlo preciso da temperatura. |
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