S pojmom vákuum sa už určite stretol každý, aj keď nie každý tomuto pojmu rozumie. Stojí za to vedieť, že vákuum nie je pojem, ktorý je v každodennom živote a v priemyselných aplikáciách zbytočný. Ľudia pracujúci s kompresormi a stlačeným vzduchom sa s pojmom vákuum stretávajú denne. Vysvetlíme, čo je vákuum a ako sa používa v pneumatických systémoch.
Základné informácie o vákuu
Slovo vákuum, z anglického slova vákuum, pôvodne pochádza z latinského slova vacua. Znamená to presne „prázdno“, takže zjednodušene možno vákuum definovať ako stav absolútnej prázdnoty bez akýchkoľvek látok. Ale je to možné? Je možné nájsť v prírode vákuový stav bez akýchkoľvek častíc? Veľmi obľúbeným príslovím medzi prírodovedcami a biológmi je, že príroda neznáša vákuum. V prírodnom prostredí totiž fenomén úplne prázdneho priestoru a dokonalého vákua neexistuje. Čo je teda vákuum? Vákuum je priestor, v ktorom bola časť vzduchu a iných plynov odstránená z jeho určeného objemu. Inými slovami, vákuum je priestor, v ktorom je podstatne menej častíc plynu, atómov a molekúl ako v atmosfére, ktorá nás obklopuje. Vákuum je však v odbornej reči chápané trochu inak a práve to nás v súvislosti s kompresormi a stlačeným vzduchom zaujíma. V tomto prípade sa stav vysokého zriedenia plynu nazýva vákuum. To znamená, že plyn dosahuje vo vákuu tlak, ktorý je oveľa nižší ako atmosférický tlak
Ako merať vákuum?
Aby ste mohli merať vákuum, musíte si najprv zodpovedať otázku: V akých jednotkách sa udáva hodnota atmosférického tlaku? Atmosférický tlak v baroch sa udáva podľa podobného princípu ako hodnota tlaku stlačeného vzduchu. Ďalším nepríjemným problémom môže byť samotné meranie vákua. Stojí za to odkázať na základné princípy chémie, podľa ktorých sú molekuly, najmä molekuly plynu, v neustálom pohybe. To zase spôsobuje, že tieto častice narážajú na steny nádrže, v ktorej sa nachádzajú, a vyvíjajú tlak na jej povrch. Na tomto základe sa meria tlaková sila na jednotku povrchu nádrže, teda tlak. Výsledky merania môžu byť vyjadrené v absolútnych jednotkách alebo porovnané s atmosférickým tlakom. Rovnaký princíp platí aj pre molekuly plynu suspendované vo vákuu.
Ako sme už spomenuli, na meranie tlaku vo vákuu je možné použiť rôzne metódy v závislosti od referenčného bodu, ktorý prijmeme. Takže môžeme získať relatívny a absolútny tlak. Tlak možno určiť relatívne k vákuu a vákuum bude bod 0. Máme tu do činenia s absolútnym tlakom, nazývaným aj absolútny. Môžete tiež merať tlak vo vzťahu k okolitému tlaku. Potom zase hovoríme o relatívnom tlaku, ktorý rozlišuje medzi pretlakom nad atmosférickým tlakom a podtlakom pod atmosférickým tlakom. V technických aplikáciách sa najčastejšie používajú merania vzhľadom na atmosférický tlak. Pri prevode však môže byť veľmi užitočná online kalkulačka atmosférického tlaku.
Aplikácia vákua
Na čo môže byť užitočný stav úplnej prázdnoty, teda vákua? Ukazuje sa, že vákuum hrá dôležitú úlohu v moderných technológiách a priemysle. Vákuum sa najčastejšie používa v procese výroby polovodičov a v hmotnostnej spektroskopii. Tieto cykly nie je možné dokončiť za podmienok atmosférického tlaku. Preto je dôležité vákuum. Okrem toho sa fenomén vákua využíva v technologických procesoch zahŕňajúcich zdvíhanie, údržbu, otáčanie a prepravu dielov. Rôzne aplikácie vyžadujú aj rôzne podtlaky. Napríklad nízke vákuum je užitočné pri odplyňovaní a balení kvapalín. Stredné vákuum sa používa v procese odplyňovania ocele, sušenia plastov, výroby žiaroviek a lyofilizácie potravinárskych výrobkov. Vysoké vákuum poskytuje podmienky vhodné na tavenie alebo žíhanie kovov a výrobu elektróniek. Špeciálne podmienky, ktoré poskytuje veľmi vysoké vákuum, sú nevyhnutné pre naprašovanie kovov, metalizáciu a tavenie elektrónovým lúčom.
