Herkes bu kavramı anlamasa da elbette herkes boşluk kavramıyla karşılaşmıştır. Vakumun günlük yaşamda ve endüstriyel uygulamalarda faydasız bir terim olmadığını bilmekte fayda var. Kompresörler ve basınçlı hava ile çalışan insanlar, vakum kavramıyla her gün karşılaşmaktadır. Vakumun ne olduğunu ve pnömatik sistemlerde nasıl kullanıldığını açıklıyoruz.
Vakum hakkında temel bilgiler
İngilizce vakum kelimesinden gelen vakum kelimesi, aslında Latince vacua kelimesinden gelir. Tam olarak "boş" anlamına gelir, dolayısıyla basit bir ifadeyle vakum, hiçbir maddeden yoksun mutlak bir boşluk durumu olarak tanımlanabilir. Ama bu mümkün mü? Doğada herhangi bir parçacık olmadan vakum durumunu bulmak mümkün müdür? Doğa bilimcileri ve biyologlar arasında çok popüler bir deyiş, doğanın boşluktan nefret ettiğidir. Bunun nedeni aslında doğal ortamda tamamen boş uzay ve ideal boşluk olgusunun mevcut olmamasıdır. Peki o zaman boşluk nedir? Vakum, havanın ve diğer gazların bir kısmının belirlenen hacminden çıkarıldığı bir alandır. Başka bir deyişle vakum, bizi çevreleyen atmosfere göre önemli ölçüde daha az gaz parçacığının, atomun ve molekülün bulunduğu bir alandır. Ancak vakum teknik dilde biraz farklı anlaşılmaktadır ve kompresörler ve basınçlı hava bağlamında ilgilendiğimiz konu da budur. Bu durumda gazın yüksek oranda seyrelmesi durumuna vakum denir. Bu, gazın vakumda atmosfer basıncından çok daha düşük bir basınca ulaştığı anlamına gelir.
Vakum nasıl ölçülür?
Vakumu ölçebilmek için öncelikle şu soruyu cevaplamanız gerekir: Atmosfer basıncının değeri hangi birimlerde verilir? Bar cinsinden atmosfer basıncı, basınçlı hava basıncının değerine benzer bir prensibe göre verilir. Bir diğer sıkıntılı konu da vakum ölçümünün kendisi olabilir. Moleküllerin, özellikle de gaz moleküllerinin sürekli hareket halinde olduğu kimyanın temel prensiplerine değinmeye değer. Bu da bu parçacıkların bulundukları tankın duvarlarına çarpmasına ve yüzeyine baskı uygulamasına neden olur. Bu temelde, tank yüzeyinin birim başına basınç kuvveti, yani basınç ölçülür. Ölçüm sonuçları mutlak birimlerle ifade edilebilir veya atmosferik basınçla karşılaştırılabilir. Aynı prensip boşlukta asılı duran gaz molekülleri için de geçerlidir.
Daha önce de belirttiğimiz gibi, benimsediğimiz referans noktasına bağlı olarak vakumdaki basıncı ölçmek için çeşitli yöntemler kullanılabilir. Böylece göreceli ve mutlak baskı elde edebiliriz. Basınç boşluğa göre belirlenebilir ve vakum 0 noktası olacaktır.Burada mutlak olarak da adlandırılan mutlak basınçla uğraşıyoruz. Basıncı ortam basıncına göre de ölçebilirsiniz. Daha sonra, atmosfer basıncının üzerindeki aşırı basınç ile atmosfer basıncının altındaki negatif basınç arasında ayrım yapan bağıl basınçtan bahsediyoruz. Teknik uygulamalarda çoğunlukla atmosferik basınca göre ölçümler kullanılır. Ancak dönüştürme sırasında çevrimiçi bir atmosferik basınç hesaplayıcısı çok yararlı olabilir.
Vakum uygulaması
Tam bir boşluk durumu, yani boşluk ne işe yarayabilir? Vakumun modern teknoloji ve endüstride önemli bir rol oynadığı ortaya çıktı. Vakum en yaygın olarak yarı iletken üretim sürecinde ve kütle spektroskopisinde kullanılır. Bu döngülerin atmosferik basınç koşulları altında tamamlanması imkansızdır. Bu nedenle vakumun önemi. Ayrıca vakum olgusu, parçaların kaldırılması, bakımı, döndürülmesi ve taşınmasını içeren teknolojik işlemlerde de kullanılmaktadır. Farklı uygulamalar aynı zamanda farklı vakum basınçları gerektirir. Örneğin düşük vakum, sıvıların gazdan arındırılması ve paketlenmesinde faydalıdır. Orta vakum, çeliğin gazının alınması, plastiklerin kurutulması, ampul üretimi ve gıda ürünlerinin dondurularak kurutulması işlemlerinde kullanılır. Yüksek vakum, metallerin eritilmesi veya tavlanması ve elektron tüplerinin üretilmesi için uygun koşulları sağlar. Metal püskürtme, metalizasyon ve elektron ışınının eritilmesi için çok yüksek vakumun sağladığı özel koşullar gereklidir.
