Zeker, iedereen is het concept vacuüm tegengekomen, hoewel niet iedereen dit concept begrijpt. Het is de moeite waard om te weten dat vacuüm geen term is die nutteloos is in het dagelijks leven en in industriële toepassingen. Mensen die met compressoren en perslucht werken, komen dagelijks in aanraking met het concept vacuüm. We leggen uit wat vacuüm is en hoe het wordt gebruikt in pneumatische systemen.
Basisinformatie over vacuüm
Het woord vacuüm, van het Engelse woord vacuüm, komt oorspronkelijk van het Latijnse woord vacua. Het betekent precies "leeg", dus in eenvoudige bewoordingen kan vacuüm worden gedefinieerd als een toestand van absolute leegte, verstoken van enige substantie. Maar is het mogelijk? Is het mogelijk om een vacuümtoestand in de natuur te vinden zonder deeltjes? Een zeer populair gezegde onder natuuronderzoekers en biologen is dat de natuur een vacuüm verafschuwt. Dit komt in feite omdat in de natuurlijke omgeving het fenomeen van volledig lege ruimte en perfect vacuüm niet bestaat. Dus wat is een vacuüm dan? Een vacuüm is een ruimte waarin een deel van de lucht en andere gassen uit het gespecificeerde volume zijn verwijderd. Met andere woorden: een vacuüm is een ruimte waarin zich aanzienlijk minder gasdeeltjes, atomen en moleculen bevinden dan in de ons omringende atmosfeer. Vacuüm wordt in technische termen echter iets anders opgevat, en dit is waar we in geïnteresseerd zijn in de context van compressoren en perslucht. In dit geval wordt de toestand van hoge verdunning van het gas vacuüm genoemd. Dit betekent dat het gas in een vacuüm een druk bereikt die veel lager is dan de atmosferische druk
Hoe vacuüm meten?
Om vacuüm te kunnen meten, moet je eerst de vraag beantwoorden: in welke eenheden wordt de waarde van de atmosferische druk gegeven? De atmosferische druk in bar wordt gegeven volgens een soortgelijk principe als de waarde van de persluchtdruk. Een ander lastig probleem kan de vacuümmeting zelf zijn. Het is de moeite waard om te verwijzen naar de basisprincipes van de chemie, volgens welke moleculen, vooral gasmoleculen, voortdurend in beweging zijn. Dit zorgt er op zijn beurt voor dat deze deeltjes de wanden van de tank raken waarin ze zich bevinden en druk uitoefenen op het oppervlak ervan. Op basis hiervan wordt de drukkracht per eenheid tankoppervlak, oftewel druk, gemeten. De meetresultaten kunnen worden uitgedrukt in absolute eenheden of worden vergeleken met atmosferische druk. Hetzelfde principe geldt ook voor gasmoleculen die in een vacuüm hangen.
Zoals we al hebben vermeld, kunnen er verschillende methoden worden gebruikt om de druk in een vacuüm te meten, afhankelijk van het referentiepunt dat we hanteren. We kunnen dus relatieve en absolute druk krijgen. De druk kan worden bepaald ten opzichte van het vacuüm en het vacuüm zal het punt 0 zijn. We hebben hier te maken met absolute druk, ook wel absolute druk genoemd. Ook kunt u de druk meten ten opzichte van de omgevingsdruk. Vervolgens hebben we het op zijn beurt over relatieve druk, waarbij onderscheid wordt gemaakt tussen overdruk boven atmosferische druk en negatieve druk onder atmosferische druk. Bij technische toepassingen worden metingen ten opzichte van de atmosferische druk het meest gebruikt. Bij het omrekenen kan een online atmosferische drukcalculator echter erg handig zijn.
Toepassing van vacuüm
Waarvoor kan een toestand van volledige leegte, dat wil zeggen een vacuüm, nuttig zijn? Het blijkt dat vacuüm een belangrijke rol speelt in de moderne technologie en industrie. Vacuüm wordt het meest gebruikt in het productieproces van halfgeleiders en in massaspectroscopie. Deze cycli zijn onmogelijk te voltooien onder omstandigheden van atmosferische druk. Vandaar het belang van vacuüm. Bovendien wordt het fenomeen vacuüm gebruikt in technologische processen waarbij onderdelen worden gehesen, onderhouden, gedraaid en getransporteerd. Verschillende toepassingen vereisen ook verschillende vacuümdrukken. Een laag vacuüm is bijvoorbeeld nuttig bij het ontgassen en verpakken van vloeistoffen. Middelvacuüm wordt gebruikt bij het ontgassen van staal, het drogen van kunststoffen, het produceren van gloeilampen en het vriesdrogen van voedselproducten. Hoog vacuüm biedt omstandigheden die geschikt zijn voor het smelten of uitgloeien van metalen en het produceren van elektronenbuizen. De speciale omstandigheden die door een zeer hoog vacuüm worden geboden, zijn noodzakelijk voor het sputteren van metaal, metallisatie en het smelten van elektronenstralen.
