實(shí)驗(yàn)室真空泵：概念、用途與關(guān)鍵技術(shù)解析

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室真空泵、真空泵工作原理、真空泵分類、真空泵應(yīng)用、真空技術(shù)、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備

●什么是實(shí)驗(yàn)室真空泵

       實(shí)驗(yàn)室真空泵（Laboratory Vacuum Pump）是一種專門在實(shí)驗(yàn)室用戶中使用，進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)、檢驗(yàn)、檢測(cè)等操作時(shí)，通過機(jī)械或物理方式從密閉系統(tǒng)中抽出空氣，從而在特定空間內(nèi)形成負(fù)壓環(huán)境的專用設(shè)備。其核心功能是創(chuàng)造并維持真空狀態(tài)，以滿足科研實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)無氧、負(fù)壓、低壓或氣體分離等場(chǎng)景的需求。

        實(shí)驗(yàn)室中，比較常見的真空應(yīng)用有通過抽氣產(chǎn)生壓差加快過濾速度—即真空抽濾、用負(fù)壓產(chǎn)生的吸引力來抽取實(shí)驗(yàn)過程中的廢液或上清液、抽走空氣并帶走水分實(shí)現(xiàn)干燥的效果、在減壓蒸餾中通過真空泵達(dá)到一定的真空度降低溶劑的沸點(diǎn)、通過負(fù)壓吸力來吸附儀器運(yùn)行中的部件—如旋涂?jī)x等等。

●與其他真空泵的差異

        實(shí)驗(yàn)室真空泵通常具備潔凈等級(jí)高、無污染、高精度、低噪音、耐腐蝕等特點(diǎn)。具體根據(jù)不同的實(shí)際應(yīng)用，會(huì)有不同的性能特點(diǎn)。例如，客戶進(jìn)行減壓蒸餾實(shí)驗(yàn)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的真空泵機(jī)型一般都具有高真空的特點(diǎn)，因?yàn)楦叩恼婵斩龋軌蚪档腿軇┑姆悬c(diǎn)，從而進(jìn)一步的縮短蒸餾時(shí)間。

●工作原理和分類

       根據(jù)工作原理不同，可以分為旋片式真空泵、隔膜真空泵、分子泵等多種類型。機(jī)械式真空泵（如旋片泵、活塞泵等）：通過旋轉(zhuǎn)葉片或活塞壓縮氣體并排出，逐步降低容器內(nèi)壓力。分子泵：利用高速旋轉(zhuǎn)葉片撞擊氣體分子，將其驅(qū)向排氣口，適用于超高真空環(huán)境。隔膜泵：通過彈性隔膜的往復(fù)運(yùn)動(dòng)改變腔體容積，實(shí)現(xiàn)無油、潔凈的抽氣過程。

        需要注意的是，由于不同工作原理的泵有自己的特點(diǎn)，不同的應(yīng)用也會(huì)有不同的需求，需要根據(jù)具體應(yīng)用選擇合適的機(jī)型。

●如何選擇合適的實(shí)驗(yàn)室真空泵

○真空度需求：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)選擇對(duì)應(yīng)真空泵的產(chǎn)品，這是真空泵選型的關(guān)鍵性參數(shù)，如果選購的真空泵的真空度無法匹配實(shí)驗(yàn)需要，可能造成實(shí)驗(yàn)效果達(dá)不到 。通常，真空過濾、液體吸液這些操作只需要較小的真空度就能達(dá)到使用需要。但是真空干燥、減壓蒸餾、離心濃縮、負(fù)壓吸引等就需要用到較高的真空度。例如搭配小型的玻璃或塑料材質(zhì)的透明干燥罐，一般目前客戶都偏向于使用無油真空泵，但是需要注意的是干燥效果的好壞，取決于真空泵能否盡可能多的抽走罐體內(nèi)的空氣和其中的水分。如圣斯特的R410DV真空干燥裝置，其中配備的真空泵采用雙級(jí)結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到25mbr的真空度，滿足大部分干燥需要。

○介質(zhì)兼容性：若抽吸腐蝕性氣體，需選用耐化學(xué)腐蝕材質(zhì)。例如搭配旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的CH411無油隔膜真空泵，從進(jìn)氣管接口開始，包括內(nèi)部的氣路、隔膜、氣片、缸體材料、真空調(diào)節(jié)閥，一直到出氣端接口全部采用了PTFE聚四氟乙烯材質(zhì)制作。聚四氟乙烯材料有“塑料王"的美譽(yù)，能夠耐受大部分有機(jī)、酸堿腐蝕。

○噪音與振動(dòng)：實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備眾多，且場(chǎng)地空間相比生產(chǎn)型的客戶更小，如果噪音太大，或者會(huì)產(chǎn)生共振等另人不適的聲音，會(huì)對(duì)使用者造成很大的困擾和健康方面的問題。尤其比較典型的如細(xì)胞房抽吸培養(yǎng)基上清廢液的真空泵，潔凈室環(huán)境相對(duì)密閉，且抽吸培養(yǎng)基廢液需要再超凈工作臺(tái)或生物安全柜內(nèi)進(jìn)行，會(huì)伴隨氣流的聲音。專門用于細(xì)胞廢液抽吸的產(chǎn)品就會(huì)盡可能降低噪音值，如L100BS細(xì)胞房臺(tái)式廢液抽吸真空泵，其尺寸小到可以直接放入操作臺(tái)內(nèi)使用，工作時(shí)只會(huì)發(fā)出非常輕微的噗噗出氣聲。

○滅菌清潔的需要：同樣是培養(yǎng)基廢液抽吸由于是在細(xì)胞內(nèi)使用，除了對(duì)外形尺寸、噪音等有要求外，還需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行消毒滅菌，以避免污染。一般的滅菌消毒方法主要有紫外燈照射，或者使用75%的酒精噴灑消毒。這就對(duì)機(jī)體外殼結(jié)構(gòu)和材質(zhì)有這特殊要求。使用普通ABS塑料材質(zhì)制作的外殼在紫外燈照射一段時(shí)間之后，容易出現(xiàn)褪色、脆化，受外力沖擊時(shí)容易開裂損壞。此外表面還需要無遺漏，在擦拭時(shí)能確保每個(gè)店面都被擦拭到。如BSUD-S204P4A實(shí)驗(yàn)室細(xì)胞培養(yǎng)基上清廢液真空抽吸泵就使用了不銹鋼材質(zhì)制作全機(jī)體外殼，，可耐受紫外燈照射和75%酒精擦拭消毒滅菌，長期使用后，不銹鋼材質(zhì)也不會(huì)出現(xiàn)外殼褪色、變形或開裂的問題。同時(shí)不銹鋼還具有光滑容易擦拭的優(yōu)勢(shì)，搭配無遺漏的外形構(gòu)造，更容易被清潔擦拭。

○無油還是有油真空泵：若對(duì)潔凈度、環(huán)保或維護(hù)便捷性要求高，且可接受稍低的真空性能的應(yīng)用一般推薦無油真空泵；若需要高真空度、大抽速的用途，如真空干燥箱、凍干機(jī)都需要使用油泵。

○電源：大部分在室內(nèi)使用的真空泵產(chǎn)品其電源都可以根據(jù)所在使用國的民用電源來選擇。例如在中國大陸地區(qū)銷售的實(shí)驗(yàn)室真空泵一般都為220V的交流電。但是需要注意的是，如果是攜帶外出使用的真空泵，一般都采用直流電。如R300-DC便攜式真空泵，為直流電機(jī)，這樣即可以使用移動(dòng)電源、充電寶、蓄電池、汽車點(diǎn)煙器等進(jìn)行供電。