Utiliser correctement une pompe

source : Robert M. Rioux, Ajay Sissoko & Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA

vide est nécessaire pour un certain nombre de procédures de laboratoire. Ceci est plus couramment réalisé en laboratoire par l’utilisation de pompes à vide. En plus de travailler à basse pression, pompes à vide permet également pour permettre un changement rapide des atmosphères dans un ballon ou un réacteur par l’évacuation et le remblayage.

sous vide est utile pour une variété d’usages en laboratoire. Par exemple, vide pour abaisser le point d’ébullition des liquides et favorise le processus de vaporing, qui est utilisé pour les fours sous vide, dégazage des équipements, et lyophilisation. En outre, vide généré une différence de pression par rapport à l’atmosphère, qui est utilisé pour la filtration et de pipettes. Ultravide supprime d’air pour obtenir une inertie chimique, qui est utilisée pour le soudage par faisceau d’électrons, maintenir un dépôt de vapeur propre surface et chimique ou physique. Une pompe à vide est un dispositif qui permet d’évacuer une chambre scellée afin d’atteindre une pression inférieure à la pression atmosphérique. Les pompes plus couramment utilisés en laboratoire sont des pompes turbomoléculaires, pompes à huile, pompes à défilement sec ou eau aspirateurs.

pompes turbomoléculaires sont souvent utilisés en instrumentation de laboratoire, comme à l’intérieur d’un spectromètre de masse et peut atteindre des niveaux de vide de 10 ^-10 Torr. Ces travaux par essorage rapide pour entrer en collision avec l’air ou de vapeur molécules impact élan vers le sens des gaz d’échappement. Les niveaux de vide élevés ont une pompe adaptée à de nombreuses applications sous vide ultra-haut. Cependant, l’air est trop dense pour une pompe turbomoléculaire à travailler et donc ces pompes à besoin d’une pompe secondaire à baisser la pression de l’atmosphère jusqu'à 1 Torr pour activer la pompe turbomoléculaire travailler.

pompes à huile sont souvent utilisés dans le laboratoire et généralement atteindre un vide de 10 ^-3 Torr. Cela répond à la plupart des applications générales de laboratoire, et ils sont faciles à utiliser. L’huile sert à lubrifier et sceller la pompe, ce qui contribue à l’atteinte de dépression profonde. Cependant, l’utilisation d’huile apporte également le problème de la vidange d’huile et d’élimination des huiles usagées.

la pompe rouleau sec, qui a la capacité d’atteindre un niveau de vide final de 10 ^-3 Torr, est une des technologies de pompe à sec plus courants utilisés en laboratoire. La pompe de défilement sec travaille avec deux rouleaux spirale entrelacées mouvement excentrique et la compression de l’air et vapeur vers l’échappement. Cette pompe n ' t besoin d’huile et aussi des pompes avec un rythme plus rapide, ce qui est intéressant pour certaines applications comme une boîte à gants. Cependant, joints de pointe sont nécessaires pour garder les vapeurs dans le canal approprié, mais ces joints de pointe sont des pièces d’usure et avait besoin d’entretien périodique.

aspirateurs eau, qui sont aussi appelés pompes à jet d’eau, sont généralement attachés au robinet d’évier lab et pourrait atteindre un niveau de vide de 10-15 Torr. Ces travaux en utilisant l’eau au débit rapide pour créer le vide dans le bras de côté. En raison de leurs faibles coûts, ceux-ci étaient historiquement populaires pour réaliser le vide profond. Cependant, l’eau est gaspillée et le niveau de vide n’est pas élevé.

le choix du type de pompe est dicté par l’application finale et la qualité du vide en fin de compte nécessaire. Quelle que soit la pompe utilisée, la génération de vide mène à la possibilité des risques d’explosion ou implosion. Les protocoles suivants sont présentés afin de minimiser les risques associés à l’utilisation de l’équipement sous vide et d’assurer des conditions de travail sécuritaires.

1. utilisation des équipements de protection individuelle

1. lunettes de protection, blouses et masques protecteurs doivent être utilisés lorsque vous travaillez avec un appareil sous vide à proximité.
2. Un bouclier d’explosion doit être utilisé pour empêcher le vol de verre ou de débris résultant d’un changement brusque de pression.

2. Utilisation de bon tuyaux et équipements

1. toujours utiliser tube, verrerie et autres équipements qui est évalué pour une utilisation avec le vide. Une mauvaise utilisation peut défaillance matérielle et provoquer l’explosion/implosions.
2. Vérifier le verre et le tube régulièrement pour les défauts/coupures, car ceux-ci peuvent facilement fissure/rupture sous vide.
3. Le gaz d’échappement de la pompe à vide doit être connecté à une hotte aspirante ou une sortie d’échappement suédés bâtiment. Ceci est particulièrement important si le vide est utilisé sur un système utilisant des produits chimiques toxiques ou corrosifs.
4. Selon l’expérience et l’ampleur du vide impliqué, une protection ou une barrière protectrice entre l’opérateur et le navire sous vide doit être utilisée. Il peut s’agir du même type de barrières utilisées pour isoler les opérateurs d’équipement haute pression.

3. Pièges

1. toujours utiliser un piège entre la source de dépression (pompe) et l’appareil qui utilise le vide. Le piège protège la source de vide cher des dommages en cas de fuites accidentelles ou matériel retour d’eau dans la conduite d’aspiration.
2. Les pièges aussi contribuent à empêcher d’être émis dans le gaz d’échappement de la pompe vapeurs/odeurs.
3. Les trappes est généralement cryostatted à l’aide de neige carbonique ou l’azote liquide bains. Doit être très prudent tout en utilisant de telles températures cryogéniques et EPI approprié doit être utilisé pour transférer les liquides de refroidissement et sortir les casiers.
4. Étant donné que l’utilisation de fluides cryogéniques (c.-à-d., azote liquide) à des fins de refroidissement peut conduire à la liquéfaction de l’oxygène, systèmes d’aspiration doit être sous vide avant et Pendant le fonctionnement. Après avoir atteint le niveau désiré de vide, le dewar contenant le siphon d’huile peut être par la suite rempli d’azote liquide. Après la fin de l’expérience exigeant vide, tout en restant sous vide, enlever le ballon de Dewar de la piège à azote liquide rempli, laissez la trappe chaude à la température ambiante et ouvrez lentement le système à pression atmosphérique.
Flacons de
5. the Dewar eux-mêmes sont sous vide et doivent être manipulés avec la plus grande précaution car ils peuvent instantanément imploser. Toujours utiliser des EPI approprié lors du transport ou de travailler avec vases Dewar.

4. Lignes de purge

1. le vide lignes doivent être saignés lentement avant de déconnecter les pièges et la source de vide. Un soudain changer dans les contraintes de pression, les matériaux et peut causer une rupture prématurée et explosions.

5. Revêtement de verre

1. verrerie supérieure à 250 mL qui est utilisé avec l’équipement sous vide doit être enveloppé avec ruban, un filet ou un revêtement en plastique pour réduire les risques de projection de débris, dans le cas d’une explosion. Cela comprend les pièges, cryostats, évaporateurs rotatifs et toute autre verrerie maintenu sous vide.

opérations qui nécessitent un vide ont plusieurs dangers qui leur sont associés. Implosion du navire peut conduire à battant, verre et autres matériaux, le rejet de produits chimiques dans l’environnement de travail et potentiellement d’incendie dû à la condensation de l’oxygène liquide. Opérations sous vide doivent être correctement mises en place et exploitées seulement après que les risques potentiels ont été identifiées et correctement atténués.