Co warto wiedzieć o technologiach próżniowych

Z technologii próżniowych korzystamy na co dzień, zarówno pośrednio, używając wyrobów, do których produkcji stosuje się próżnię, jak bezpośrednio, np. odkurzając mieszkanie. Technologie próżniowe są stale rozwijane, a ich zastosowanie się poszerza. Co warto wiedzieć o technologiach próżniowych? Do czego się je wykorzystuje? W jakim kierunku zmierzają badania?

Czym jest próżnia?

Słowo „próżnia” jest wyjątkowo trudne do zdefiniowania, a jego znaczenie zmieniało się w czasie. Potoczne rozumienie próżni to brak czegoś, a konkretnie: wszystkiego. Próżnia to zatem nic, pusta przestrzeń pozbawiona jakichkolwiek cząsteczek materii. Zejdźmy jednak z tak wysokiego poziomu abstrakcji – w rzeczywistym świecie osiągnięcie idealnej próżni jest bardzo trudne, żeby nie powiedzieć: niemożliwe. Obecnie najczęściej posługujemy się pojęciem próżni w znaczeniu technicznym. Czym jest ta próżnia, którą stosuje się w przemyśle, np. w zakładach produkcyjnych?

Dla nas próżnia to stan, w którym gaz, np. powietrze, jest bardzo rozrzedzony, czyli jego cząsteczki są daleko od siebie – mówi specjalista z Instytutu Tele- i Radiotechnicznego, który prowadzi badania nad tym zjawiskiem. – Tutaj jednak także nie ma ścisłych kryteriów tego, kiedy mówimy jeszcze o bardzo rozrzedzonym gazie, a kiedy już o próżni. Zależy to między innymi od wielkości naczynia. Jeżeli średnia droga swobodna między molekułami jest porównywalna z wielkością naczynia, możemy mówić o próżni, bo wtedy w tym naczyniu będzie bardzo niewiele cząsteczek.

Próżnia jest więc stanem przestrzeni, gdy brak w niej jakiejkolwiek materii lub jest jej bardzo niewiele. Gdzie z tego korzystamy?

Zastosowanie technologii próżniowych

Próżnia próżni nierówna. Występuje kilka jej rodzajów w zależności od wytworzonego podciśnienia. Wyróżnia się:

• próżnię niską, którą wytwarzają np. odkurzacze, pompy wodne i pompy kondensacyjne,
• próżnię średnią, która jest osiągana np. w pompach rotacyjnych walcowych,
• próżnię wysoką, tworzoną np. w pompach sublimacyjnych,
• próżnię bardzo wysoką, osiągalną dzięki pompom jonowym i kriopompom.

W procesach przemysłowych stosuje się komory próżniowe. Są to zbiorniki, w których umieszcza się materiał wymagający odgazowania albo odpowietrzania, czyli m.in.: silikony, żywice, woski, gipsy. Następnie całe powietrze jest wypompowywane, a w komorze zostaje tylko sam oczyszczony ze zbędnych gazowych cząstek materiał, który nadaje się do dalszego użycia. Im większa wartość podciśnienia, tym dokładniejsze odgazowanie i lepsza jakość produktu poddawanego temu procesowi. Dlatego instytucje takie jak ITR dążą do uzyskania jak najwyższych wartości podciśnienia i tym samym jak najbardziej „czystej” próżni.