實(shi)驗(yan)室(shi)防腐(fu)蝕(shi)隔(ge)膜(mo)真(zhen)空(kong)泵(beng)的(de)材質(zhi)、構(gou)造(zao)原理和(he)用途分(fen)析

       在實(shi)驗(yan)室(shi)日常(chang)使用真空(kong)泵(beng)的(de)壹些應(ying)用中，可(ke)能(neng)會抽吸(xi)到酸堿、有機、強(qiang)氧(yang)化等(deng)腐(fu)蝕(shi)性(xing)氣(qi)體(ti)。如果(guo)使用普通(tong)的(de)真空(kong)泵(beng)去(qu)抽吸(xi)上(shang)述(shu)這些氣(qi)體(ti)，真空(kong)泵(beng)的(de)零(ling)部件(jian)，包(bao)括但(dan)不(bu)限(xian)於(yu)密封圈、管接頭、氣(qi)路管道、進出氣(qi)閥(fa)片等(deng)均(jun)會受到腐(fu)蝕(shi)，日(ri)積月累(lei)，上述(shu)零(ling)部件(jian)會出現(xian)老化、變(bian)形(xing)、開(kai)裂(lie)，嚴重(zhong)的(de)直接腐(fu)蝕(shi)溶解。此(ci)時(shi)真空(kong)泵(beng)會出現(xian)吸(xi)力(li)不(bu)足、抽(chou)速變(bian)慢(man)、卡頓(dun)、時而可(ke)以(yi)啟動(dong)時(shi)而啟動(dong)不(bu)了(le)，甚(shen)至無(wu)法(fa)開(kai)機運行(xing)的現(xian)象。這主要(yao)是(shi)因(yin)為(wei)普通(tong)真(zhen)空(kong)泵(beng)無(wu)論是(shi)在(zai)零(ling)部件(jian)的(de)選材以及設計(ji)上(shang)面，只(zhi)能滿足(zu)壹般抽真空(kong)的(de)需要，並(bing)非(fei)出於防腐(fu)蝕(shi)的(de)考慮。例(li)如常(chang)見(jian)的會使用金屬(shu)材質(zhi)如銅(tong)、鑄鐵用於氣(qi)路和管(guan)接(jie)頭的(de)制(zhi)造(zao)，使(shi)用橡(xiang)膠(jiao)或尼龍(long)制(zhi)作進出(chu)氣(qi)閥(fa)片。

       為(wei)了(le)滿足(zu)實驗(yan)室(shi)種壹些需要抽(chou)吸(xi)腐(fu)蝕(shi)氣(qi)體(ti)的應用，目前市場上出(chu)現(xian)了(le)耐(nai)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)的(de)真空(kong)泵(beng)產品，例如聖斯特(te)生(sheng)物CH系列耐(nai)腐(fu)蝕(shi)無(wu)油(you)隔(ge)膜(mo)真(zhen)空(kong)泵(beng)。其(qi)和普通(tong)真(zhen)空(kong)泵(beng)的(de)最大區別(bie)在(zai)於(yu)采用了(le)聚(ju)四氟乙(yi)烯(xi)材質(zhi)來作為(wei)真(zhen)空(kong)泵(beng)的(de)主體(ti)材料。聚(ju)四氟乙(yi)烯(xi)材料通常也被簡(jian)稱為(wei)PTFE，俗(su)稱“塑料王(wang)"。它(ta)是(shi)壹種具(ju)有(you)特(te)殊化學(xue)結(jie)構(gou)和優(you)異(yi)性(xing)能的(de)塑(su)料材料，對(dui)幾乎(hu)所(suo)有化(hua)學物質(zhi)都具有(you)抵抗(kang)性(xing)，能與酸、堿、溶劑等(deng)多(duo)種(zhong)化學(xue)物質(zhi)相(xiang)兼(jian)容，同時(shi)還有(you)很(hen)好(hao)的耐(nai)氧(yang)化性(xing)，能(neng)夠長期抵抗(kang)氧(yang)化分(fen)解。由(you)於PTFE的(de)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)能出色(se)，所(suo)以被廣泛應(ying)用於化(hua)工設備(bei)、管(guan)道、閥門等(deng)應(ying)用中。

       除(chu)了(le)在(zai)材料上運用了(le)防(fang)腐(fu)蝕(shi)的(de)聚(ju)四氟乙(yi)烯(xi)PTFE材質(zhi)外，耐腐(fu)蝕(shi)無(wu)油(you)隔(ge)膜(mo)真(zhen)空(kong)泵(beng)還采用了(le)隔(ge)膜(mo)結(jie)構(gou)，當(dang)電機工作時，通(tong)過機械連(lian)桿(gan)來驅(qu)動泵(beng)內(nei)的(de)隔(ge)膜(mo)進(jin)行(xing)上下的往復運動(dong)，使泵(beng)頭內(nei)部(bu)的壓縮腔(qiang)和(he)吸(xi)氣(qi)腔(qiang)交替變(bian)化(hua)。當(dang)隔(ge)膜(mo)運動(dong)到吸(xi)氣(qi)腔(qiang)時(shi)，隨(sui)著吸(xi)氣(qi)腔(qiang)的(de)容積擴(kuo)大(da)，壓強(qiang)變(bian)低(di)，致(zhi)使吸(xi)氣(qi)閥(fa)門打開(kai)，吸(xi)入(ru)氣(qi)體(ti)；當(dang)隔(ge)膜(mo)運動(dong)到壓縮腔(qiang)時(shi)，隨(sui)著壓縮腔(qiang)容積的變(bian)小(xiao)，壓(ya)強(qiang)升(sheng)高(gao)，使壓(ya)縮閥(fa)門打開(kai)，再將(jiang)氣(qi)體(ti)壓縮排(pai)出。如此(ci)反復進(jin)行(xing)，實現(xian)氣(qi)體(ti)的抽吸(xi)。這種結(jie)構(gou)再搭(da)配(pei)高(gao)精(jing)度的(de)模(mo)具，使(shi)整套真空(kong)泵(beng)密封性表(biao)現(xian)良(liang)好(hao)，抽吸(xi)腐(fu)蝕(shi)性(xing)氣(qi)體(ti)時不(bu)會讓(rang)他(ta)們(men)從(cong)機體(ti)內(nei)部(bu)外泄出(chu)來(lai)，更加安全。

       除(chu)了(le)主(zhu)體(ti)材料和結(jie)構(gou)上滿足(zu)耐腐(fu)蝕(shi)需要外(wai)，外殼和(he)電源(yuan)的(de)防(fang)腐(fu)蝕(shi)處(chu)理是(shi)往往最容易被忽視的(de)。如果(guo)外殼沒(mei)有進(jin)行(xing)仿佛是(shi)處(chu)理，那麽(me)機體(ti)外殼就(jiu)會出現(xian)開(kai)裂(lie)、生(sheng)銹(xiu)等(deng)問(wen)題(ti)，也會影響到設備(bei)使(shi)用，所(suo)以我(wo)們使用了(le)防(fang)腐(fu)蝕(shi)噴(pen)漆來進(jin)行(xing)表(biao)面處理。而電(dian)源(yuan)開關(guan)則特(te)別(bie)設計(ji)了(le)防(fang)腐(fu)蝕(shi)保(bao)護(hu)套，可以(yi)避免使用者穿(chuan)戴附著(zhe)溶劑的手(shou)套去(qu)開關(guan)電源(yuan)時，溶劑進入(ru)機體(ti)內(nei)造(zao)成(cheng)的損(sun)壞(huai)。

       在了(le)解(jie)完防(fang)腐(fu)蝕(shi)隔(ge)膜(mo)真(zhen)空(kong)泵(beng)的(de)構(gou)造(zao)和(he)防(fang)腐(fu)蝕(shi)原理後(hou)，我們(men)在進壹步(bu)觀察哪(na)些(xie)應用需要使(shi)用到防腐(fu)蝕(shi)設計(ji)的(de)真(zhen)空(kong)泵(beng)：

       ●真(zhen)空(kong)過濾，尤其是(shi)緩(huan)沖液(ye)、色(se)譜(pu)流(liu)動相(xiang)試(shi)劑、有機溶劑等(deng)各(ge)種(zhong)化學(xue)腐(fu)蝕(shi)強(qiang)的(de)液(ye)體(ti)——

        諸如緩(huan)沖液(ye)、色(se)譜(pu)流(liu)動相(xiang)試(shi)劑、電解(jie)液(ye)、氫氟酸(suan)、磷(lin)酸、纖(xian)維(wei)檢測(ce)過濾等(deng)，這些過濾應用中，樣(yang)品都會產生(sheng)揮(hui)發性的(de)氣(qi)體(ti)吸(xi)入(ru)真空(kong)泵(beng)內(nei)，且(qie)腐(fu)蝕(shi)較(jiao)強(qiang)，會對(dui)普通(tong)零(ling)部件(jian)造(zao)成(cheng)損壞(huai)。除(chu)了(le)真(zhen)空(kong)泵(beng)需要使(shi)用耐腐(fu)蝕(shi)機型外(wai)，在(zai)過濾氫氟酸(suan)、磷(lin)酸等(deng)樣(yang)品時，還應(ying)當(dang)註意過濾瓶(ping)的材質(zhi)，因為(wei)壹般常用玻璃材質(zhi)也無法(fa)耐(nai)受。如CH300PA是(shi)專(zhuan)門用於過濾上述(shu)樣品的過濾裝置，除(chu)了(le)真(zhen)空(kong)泵(beng)和(he)氣(qi)體(ti)接觸部(bu)分(fen)全部(bu)為(wei)PTFE聚(ju)四氟乙(yi)烯(xi)材質(zhi)外，過濾瓶(ping)為(wei)特(te)殊樹(shu)脂材料制(zhi)成(cheng)，可以(yi)耐(nai)受上(shang)述(shu)樣品。

       ●包括旋轉(zhuan)蒸發儀在(zai)內(nei)的(de)減壓蒸餾(liu)應(ying)用——

       此類應(ying)用中最典型(xing)的就(jiu)是(shi)使(shi)用真空(kong)泵(beng)搭(da)配旋(xuan)轉(zhuan)蒸發儀，是(shi)壹種用來蒸發並(bing)回(hui)收有機溶劑的裝置。真(zhen)空(kong)泵(beng)在(zai)其中(zhong)的作用就是(shi)降(jiang)低(di)蒸餾(liu)裝置系統的壓力(li)，壓(ya)力(li)降(jiang)低(di)真(zhen)空(kong)度升(sheng)高(gao)，可以(yi)使得沸點也相(xiang)應(ying)降低(di)，減(jian)少蒸餾(liu)的(de)時(shi)間(jian)。由(you)於需要加熱使(shi)溶劑蒸發，所(suo)以過程中會產生(sheng)大(da)量(liang)的(de)腐(fu)蝕(shi)氣(qi)體(ti)。如果(guo)真空(kong)泵(beng)零(ling)部件(jian)為(wei)普通(tong)材料，會很(hen)快腐(fu)蝕(shi)，嚴(yan)重(zhong)的(de)情況會使電(dian)機生(sheng)銹(xiu)卡死。除了(le)需要配(pei)耐腐(fu)蝕(shi)機型外(wai)，還需要註意真(zhen)空(kong)度符(fu)合(he)實驗(yan)溶劑的蒸餾(liu)要(yao)求(qiu)。此外最好(hao)選用帶(dai)有緩(huan)沖瓶(ping)的型(xing)號(hao)，如CH411旋(xuan)轉(zhuan)蒸發儀用隔(ge)膜(mo)真(zhen)空(kong)泵(beng)，在(zai)進氣(qi)口(kou)和(he)出(chu)氣(qi)口(kou)都(dou)配(pei)有(you)緩(huan)沖瓶(ping)，可以(yi)用於收集沒(mei)有及時(shi)冷(leng)凝的(de)溶劑。

       ●離心濃縮機——

       離心機產生(sheng)的(de)離心力(li)使(shi)溶液(ye)中(zhong)的(de)顆粒或溶質(zhi)向離心管底(di)部(bu)沈(chen)澱(dian)，在(zai)離心管底(di)部(bu)形成(cheng)壹個濃縮區域(yu)。同時(shi)通(tong)過真空(kong)泵(beng)吸(xi)出(chu)離心杯(bei)內(nei)的(de)空(kong)氣(qi)，達到壹定的(de)真(zhen)空(kong)度，使(shi)離心管底(di)部(bu)的溶液(ye)快速(su)蒸發。由於(yu)蒸發的樣(yang)品也帶(dai)有容積，所(suo)以也需要使(shi)用防腐(fu)蝕(shi)的(de)機型。

      ●真(zhen)空(kong)幹(gan)燥(zao)箱——

      如果(guo)幹燥(zao)的樣品經烘(hong)箱加熱後(hou)，會產生(sheng)揮(hui)發性的(de)有機、腐(fu)蝕(shi)性(xing)氣(qi)體(ti)，那麽(me)就(jiu)需要真(zhen)空(kong)泵(beng)能(neng)夠耐受這些吸(xi)入(ru)的氣(qi)體(ti)。同時(shi)幹(gan)燥(zao)箱根據(ju)實際需要會有多(duo)種(zhong)不(bu)同容量(liang)大(da)小(xiao)規格可(ke)以(yi)提(ti)供，且(qie)幹燥(zao)的效果(guo)和真(zhen)空(kong)度密切(qie)相(xiang)關(guan)，所(suo)以搭(da)配真空(kong)幹(gan)燥(zao)箱的真(zhen)空(kong)泵(beng)，需要同時(shi)滿足(zu)耐腐(fu)蝕(shi)、高(gao)真空(kong)、抽(chou)速(su)和箱(xiang)容量(liang)匹(pi)配(pei)三點要求(qiu)。例如CH610無油(you)隔(ge)膜(mo)真(zhen)空(kong)泵(beng)真(zhen)空(kong)度為(wei)7mbar，抽(chou)速為(wei)33L/Min，該(gai)抽速適配(pei)容量(liang)35L以(yi)下的幹(gan)燥(zao)箱。

      ●抽吸(xi)臭(chou)氧(yang)等(deng)強(qiang)氧(yang)化的(de)氣(qi)體(ti)——

      雖然不(bu)具有(you)酸堿(jian)腐(fu)蝕(shi)性(xing)，但(dan)是(shi)強(qiang)氧(yang)化性(xing)會使得大量(liang)使(shi)用金屬(shu)部(bu)件(jian)的(de)真(zhen)空(kong)泵(beng)生(sheng)銹(xiu)、故(gu)障(zhang)。如前文所(suo)述(shu)，PTFE材質(zhi)具有很(hen)好(hao)的耐(nai)氧(yang)化性(xing)，能(neng)夠長期抵抗(kang)氧(yang)化分(fen)解。