من المؤكد أن الجميع قد سمع مفهوم الفراغ، على الرغم من أنه ليس الجميع يفهم هذا المفهوم. ومن الجدير بالذكر أن الفراغ ليس مصطلحًا عديم الفائدة في الحياة اليومية وفي التطبيقات الصناعية. يواجه الأشخاص الذين يعملون مع الضواغط والهواء المضغوط مفهوم الفراغ بشكل يومي. نفسر ما هو الفراغ وكيفية استخدامه في الأنظمة الهوائية.
معلومات أساسية عن الفراغ
كلمة فراغ، من الكلمة الإنجليزية فراغ، تأتي في الأصل من الكلمة اللاتينية فراغ. إنها تعني بالضبط "فارغ"، لذلك يمكن تعريف الفراغ بعبارات بسيطة على أنه حالة من الفراغ المطلق الخالي من أي مواد. ولكن هل هذا ممكن؟ هل من الممكن إيجاد حالة فراغ في الطبيعة بدون أي جزيئات؟ من المقولات الشائعة جدًا بين علماء الطبيعة وعلماء الأحياء أن الطبيعة تمقت الفراغ. وهذا في الواقع لأنه في البيئة الطبيعية لا توجد ظاهرة الفضاء الفارغ تمامًا والفراغ التام. إذن ما هو الفراغ إذن؟ الفراغ هو مساحة تم فيها إزالة بعض الهواء والغازات الأخرى من حجمها المحدد. بمعنى آخر، الفراغ هو مساحة يوجد فيها عدد أقل بكثير من جزيئات الغاز والذرات والجزيئات مقارنة بالجو المحيط بنا. ومع ذلك، يُفهم الفراغ بشكل مختلف قليلاً في اللغة التقنية، وهذا ما يهمنا في سياق الضواغط والهواء المضغوط. في هذه الحالة، تسمى حالة التخفيف العالي للغاز بالفراغ. وهذا يعني أن الغاز يصل إلى ضغط في الفراغ أقل بكثير من الضغط الجوي
كيفية قياس الفراغ؟
لتتمكن من قياس الفراغ، عليك أولاً الإجابة على السؤال التالي: ما هي الوحدات التي تحدد قيمة الضغط الجوي؟ ويعطى الضغط الجوي بالقضبان وفق مبدأ مماثل لقيمة ضغط الهواء المضغوط. هناك مشكلة أخرى مزعجة قد تكون قياس الفراغ نفسه. تجدر الإشارة إلى المبادئ الأساسية للكيمياء، والتي بموجبها تكون الجزيئات، وخاصة جزيئات الغاز، في حركة مستمرة. وهذا بدوره يؤدي إلى اصطدام هذه الجزيئات بجدران الخزان الذي توجد فيه وممارسة الضغط على سطحه. وعلى هذا الأساس يتم قياس قوة الضغط لكل وحدة من سطح الخزان، أي الضغط. يمكن التعبير عن نتائج القياس بالوحدات المطلقة أو مقارنتها بالضغط الجوي. وينطبق نفس المبدأ أيضًا على جزيئات الغاز المعلقة في الفراغ.
وكما ذكرنا من قبل، يمكن استخدام طرق مختلفة لقياس الضغط في الفراغ، اعتماداً على النقطة المرجعية التي نعتمدها. حتى نتمكن من الحصول على الضغط النسبي والمطلق. يمكن تحديد الضغط بالنسبة للفراغ وسيكون الفراغ هو النقطة 0. نحن نتعامل هنا مع الضغط المطلق، ويسمى أيضًا الضغط المطلق. يمكنك أيضًا قياس الضغط بالنسبة إلى الضغط المحيط. ثم نتحدث بدورنا عن الضغط النسبي الذي يميز بين الضغط الزائد فوق الضغط الجوي والضغط السلبي تحت الضغط الجوي. في التطبيقات التقنية، يتم استخدام القياسات المتعلقة بالضغط الجوي في أغلب الأحيان. ومع ذلك، عند التحويل، قد تكون حاسبة الضغط الجوي عبر الإنترنت مفيدة جدًا.
تطبيق الفراغ
ما الذي يمكن أن تكون مفيدة لحالة الفراغ الكامل، أي الفراغ؟ اتضح أن الفراغ يلعب دورًا مهمًا في التكنولوجيا والصناعة الحديثة. يستخدم الفراغ على نطاق واسع في عملية إنتاج أشباه الموصلات وفي التحليل الطيفي الشامل. من المستحيل إكمال هذه الدورات في ظل ظروف الضغط الجوي. ومن هنا تأتي أهمية الفراغ. علاوة على ذلك، تُستخدم ظاهرة الفراغ في العمليات التكنولوجية التي تتضمن رفع الأجزاء وصيانتها وتدويرها ونقلها. تتطلب التطبيقات المختلفة أيضًا ضغوط فراغ مختلفة. على سبيل المثال، يعتبر التفريغ المنخفض مفيدًا في تفريغ الغازات السائلة وتعبئتها. يتم استخدام التفريغ المتوسط في عملية تفريغ الفولاذ وتجفيف البلاستيك وإنتاج المصابيح الكهربائية والمنتجات الغذائية المجففة بالتجميد. يوفر الفراغ العالي الظروف المناسبة لصهر أو تلدين المعادن وإنتاج أنابيب الإلكترون. تعتبر الظروف الخاصة التي يوفرها الفراغ العالي جدًا ضرورية لرش المعادن والتمعدن وذوبان شعاع الإلكترون.
