實驗室真空泵：概念、用途與關鍵技術解析

關鍵詞：實驗室真空泵、真空泵工作原理、真空泵分類、真空泵應用、真空技術、實驗室設備

●什么是實驗室真空泵

       實驗室真空泵（Laboratory Vacuum Pump）是一種專門在實驗室用戶中使用，進行各種實驗、檢驗、檢測等操作時，通過機械或物理方式從密閉系統(tǒng)中抽出空氣，從而在特定空間內形成負壓環(huán)境的專用設備。其核心功能是創(chuàng)造并維持真空狀態(tài)，以滿足科研實驗過程中對無氧、負壓、低壓或氣體分離等場景的需求。

        實驗室中，比較常見的真空應用有通過抽氣產生壓差加快過濾速度—即真空抽濾、用負壓產生的吸引力來抽取實驗過程中的廢液或上清液、抽走空氣并帶走水分實現(xiàn)干燥的效果、在減壓蒸餾中通過真空泵達到一定的真空度降低溶劑的沸點、通過負壓吸力來吸附儀器運行中的部件—如旋涂儀等等。

●與其他真空泵的差異

        實驗室真空泵通常具備潔凈等級高、無污染、高精度、低噪音、耐腐蝕等特點。具體根據不同的實際應用，會有不同的性能特點。例如，客戶進行減壓蒸餾實驗時，所對應的真空泵機型一般都具有高真空的特點，因為更高的真空度，能夠降低溶劑的沸點，從而進一步的縮短蒸餾時間。

●工作原理和分類

       根據工作原理不同，可以分為旋片式真空泵、隔膜真空泵、分子泵等多種類型。機械式真空泵（如旋片泵、活塞泵等）：通過旋轉葉片或活塞壓縮氣體并排出，逐步降低容器內壓力。分子泵：利用高速旋轉葉片撞擊氣體分子，將其驅向排氣口，適用于超高真空環(huán)境。隔膜泵：通過彈性隔膜的往復運動改變腔體容積，實現(xiàn)無油、潔凈的抽氣過程。

        需要注意的是，由于不同工作原理的泵有自己的特點，不同的應用也會有不同的需求，需要根據具體應用選擇合適的機型。

●如何選擇合適的實驗室真空泵

○真空度需求：根據實驗目標選擇對應真空泵的產品，這是真空泵選型的關鍵性參數，如果選購的真空泵的真空度無法匹配實驗需要，可能造成實驗效果達不到 。通常，真空過濾、液體吸液這些操作只需要較小的真空度就能達到使用需要。但是真空干燥、減壓蒸餾、離心濃縮、負壓吸引等就需要用到較高的真空度。例如搭配小型的玻璃或塑料材質的透明干燥罐，一般目前客戶都偏向于使用無油真空泵，但是需要注意的是干燥效果的好壞，取決于真空泵能否盡可能多的抽走罐體內的空氣和其中的水分。如圣斯特的R410DV真空干燥裝置，其中配備的真空泵采用雙級結構，可以達到25mbr的真空度，滿足大部分干燥需要。

○介質兼容性：若抽吸腐蝕性氣體，需選用耐化學腐蝕材質。例如搭配旋轉蒸發(fā)儀的CH411無油隔膜真空泵，從進氣管接口開始，包括內部的氣路、隔膜、氣片、缸體材料、真空調節(jié)閥，一直到出氣端接口全部采用了PTFE聚四氟乙烯材質制作。聚四氟乙烯材料有“塑料王"的美譽，能夠耐受大部分有機、酸堿腐蝕。

○噪音與振動：實驗室的設備眾多，且場地空間相比生產型的客戶更小，如果噪音太大，或者會產生共振等另人不適的聲音，會對使用者造成很大的困擾和健康方面的問題。尤其比較典型的如細胞房抽吸培養(yǎng)基上清廢液的真空泵，潔凈室環(huán)境相對密閉，且抽吸培養(yǎng)基廢液需要再超凈工作臺或生物安全柜內進行，會伴隨氣流的聲音。專門用于細胞廢液抽吸的產品就會盡可能降低噪音值，如L100BS細胞房臺式廢液抽吸真空泵，其尺寸小到可以直接放入操作臺內使用，工作時只會發(fā)出非常輕微的噗噗出氣聲。

○滅菌清潔的需要：同樣是培養(yǎng)基廢液抽吸由于是在細胞內使用，除了對外形尺寸、噪音等有要求外，還需要對設備進行消毒滅菌，以避免污染。一般的滅菌消毒方法主要有紫外燈照射，或者使用75%的酒精噴灑消毒。這就對機體外殼結構和材質有這特殊要求。使用普通ABS塑料材質制作的外殼在紫外燈照射一段時間之后，容易出現(xiàn)褪色、脆化，受外力沖擊時容易開裂損壞。此外表面還需要，在擦拭時能確保每個店面都被擦拭到。如BSUD-S204P4A實驗室細胞培養(yǎng)基上清廢液真空抽吸泵就使用了不銹鋼材質制作全機體外殼，，可耐受紫外燈照射和75%酒精擦拭消毒滅菌，長期使用后，不銹鋼材質也不會出現(xiàn)外殼褪色、變形或開裂的問題。同時不銹鋼還具有光滑容易擦拭的優(yōu)勢，搭配圓滑的外形構造，更容易被清潔擦拭。

○無油還是有油真空泵：若對潔凈度、環(huán)保或維護便捷性要求高，且可接受稍低的真空性能的應用一般推薦無油真空泵；若需要高真空度、大抽速的用途，如真空干燥箱、凍干機都需要使用油泵。

○電源：大部分在室內使用的真空泵產品其電源都可以根據所在使用國的民用電源來選擇。例如在中國大陸地區(qū)銷售的實驗室真空泵一般都為220V的交流電。但是需要注意的是，如果是攜帶外出使用的真空泵，一般都采用直流電。如R300-DC便攜式真空泵，為直流電機，這樣即可以使用移動電源、充電寶、蓄電池、汽車點煙器等進行供電。