Určitě se každý setkal s pojmem vakuum, i když ne každý tomuto pojmu rozumí. Stojí za to vědět, že vakuum není termín, který je v každodenním životě a v průmyslových aplikacích nepoužitelný. Lidé pracující s kompresory a stlačeným vzduchem se s pojmem vakuum setkávají denně. Vysvětlíme, co je vakuum a jak se používá v pneumatických systémech.
Základní informace o vakuu
Slovo vakuum, z anglického slova vakuum, původně pochází z latinského slova vacua. Znamená přesně „prázdno“, takže zjednodušeně lze vakuum definovat jako stav absolutní prázdnoty zbavené jakýchkoliv látek. Ale je to možné? Je možné v přírodě najít vakuový stav bez jakýchkoli částic? Mezi přírodovědci a biology je velmi oblíbené rčení, že příroda nesnáší vakuum. Je tomu tak proto, že v přírodním prostředí fenomén zcela prázdného prostoru a dokonalého vakua neexistuje. Co je tedy vakuum? Vakuum je prostor, ve kterém byla část vzduchu a jiných plynů odstraněna z jeho stanoveného objemu. Jinými slovy, vakuum je prostor, ve kterém je podstatně méně částic plynu, atomů a molekul než v atmosféře, která nás obklopuje. Vakuum je ale v odborné řeči chápáno trochu jinak a právě to nás v souvislosti s kompresory a stlačeným vzduchem zajímá. V tomto případě se stav vysokého zředění plynu nazývá vakuum. To znamená, že plyn ve vakuu dosahuje tlaku, který je mnohem nižší než atmosférický tlak
Jak měřit vakuum?
Abyste mohli vakuum změřit, musíte si nejprve odpovědět na otázku: v jakých jednotkách se udává hodnota atmosférického tlaku? Atmosférický tlak v barech se udává podle podobného principu jako hodnota tlaku stlačeného vzduchu. Dalším nepříjemným problémem může být samotné měření vakua. Stojí za to odkázat na základní principy chemie, podle kterých jsou molekuly, zejména molekuly plynu, v neustálém pohybu. To následně způsobuje, že tyto částice narážejí na stěny nádrže, ve které se nacházejí, a vyvíjejí tlak na její povrch. Na tomto základě se měří tlaková síla na jednotku povrchu nádrže, tedy tlak. Výsledky měření lze vyjádřit v absolutních jednotkách nebo porovnat s atmosférickým tlakem. Stejný princip platí také pro molekuly plynu suspendované ve vakuu.
Jak jsme již uvedli, k měření tlaku ve vakuu lze použít různé metody v závislosti na referenčním bodu, který přijmeme. Můžeme tedy získat relativní a absolutní tlak. Tlak lze určit relativně k vakuu a vakuum bude bod 0. Máme zde co do činění s absolutním tlakem, také nazývaným absolutní tlak. Můžete také měřit tlak vzhledem k okolnímu tlaku. Pak zase mluvíme o relativním tlaku, který rozlišuje přetlak nad atmosférickým tlakem a podtlak pod atmosférickým tlakem. V technických aplikacích se nejčastěji používají měření vztažená k atmosférickému tlaku. Při převodu však může být velmi užitečná online kalkulačka atmosférického tlaku.
Aplikace vakua
K čemu může být užitečný stav naprosté prázdnoty, tedy vakua? Ukazuje se, že vakuum hraje důležitou roli v moderních technologiích a průmyslu. Vakuum se nejvíce používá v procesu výroby polovodičů a v hmotnostní spektroskopii. Tyto cykly nelze dokončit za podmínek atmosférického tlaku. Z toho plyne důležitost vakua. Kromě toho se fenomén vakua využívá v technologických procesech zahrnujících zvedání, údržbu, otáčení a přepravu dílů. Různé aplikace také vyžadují různé podtlaky. Například nízké vakuum je užitečné při odplyňování a balení kapalin. Střední vakuum se používá v procesu odplyňování oceli, sušení plastů, výrobě žárovek a lyofilizaci potravinářských výrobků. Vysoké vakuum poskytuje podmínky vhodné pro tavení nebo žíhání kovů a výrobu elektronek. Speciální podmínky, které poskytuje velmi vysoké vakuum, jsou nezbytné pro naprašování kovů, metalizaci a tavení elektronovým paprskem.
