台式循环水真空泵是实验室中常用的真空设备,主要通过水循环产生负压,为蒸馏、蒸发、过滤、结晶等实验操作提供真空环境。以下从结构原理、功能特点、使用场景、操作要点及维护保养等方面详细介绍:
一、结构与工作原理
1. 核心结构
(1) 泵体:多采用耐腐蚀材料(如工程塑料、不锈钢)制成,内部包含叶轮、泵腔等组件。
(2) 水循环系统:由水箱、水泵、管道组成,水箱储存循环水,水泵驱动水在泵体与水箱间循环。
(3) 真空表:显示实时真空度,便于监控实验压力。
(4) 抽气接口:连接实验装置(如蒸馏瓶、过滤漏斗)的接口,通常有多个接口满足多任务需求。
2. 工作原理
(1) 水泵启动后,叶轮高速旋转使泵腔内形成负压,外部空气通过抽气接口被吸入泵腔。
(2) 吸入的空气与循环水混合,形成气泡后排出泵体,经管道进入水箱,空气从水中逸出,水则回流至水箱继续循环。
(3) 持续的水循环维持泵腔内的负压状态,从而实现对实验装置的抽真空效果。
二、功能特点
1. 提供稳定真空度:通常真空度可达 - 0.08 至 - 0.09MPa(具体取决于设备型号),满足大多数常规实验需求。
2. 水循环利用:水箱中的水可重复使用,无需额外消耗有机溶剂,环保且成本低。
3. 多接口设计:支持同时连接多个实验装置,提高实验效率。
三、典型使用场景
1. 化学实验:
(1) 减压蒸馏:降低液体沸点,避免高温下物质分解(如提纯有机溶剂、分离热敏性化合物)。
(2) 真空过滤:加速固液分离(如抽滤沉淀、微生物培养后的样品分离)。
(3) 真空干燥:在低压环境下除去样品中的水分或溶剂(如制备无水试剂)。
2. 生物 / 医药实验:
(1) 真空浓缩:浓缩生物样品(如蛋白质溶液、提取液),保留活性成分。
(2) 真空抽滤灭菌:配合滤膜过滤培养基、血清等,实现无菌处理。
3. 材料科学:
(1) 真空脱气:去除树脂、胶体等材料中的气泡,提高产品均匀性。
四、操作步骤与注意事项
1. 标准操作流程
(1) 准备阶段:
① 向水箱中加入适量蒸馏水或去离子水(避免使用自来水,防止水垢堵塞管道),水位需达到水位线(通常为水箱容积的 2/3)。
② 用真空管将实验装置连接至抽气接口,确保接口密封良好。
(2) 启动与监控:
① 接通电源,打开电源开关,观察真空表读数是否稳定上升至目标真空度(如 - 0.09MPa)。
② 若真空度不足,检查管道是否漏气、水箱水位是否过低或水质是否浑浊。
(3) 实验结束:
① 先关闭实验装置与真空泵之间的阀门(或断开真空管),再关闭电源,防止水倒吸进入实验装置。
② 倒出水箱中的水,清洗水箱及管道(若长期使用,需定期用柠檬酸溶液除水垢)。
2. 安全与维护注意事项
(1) 防倒吸:必须在真空泵与实验装置之间加装缓冲瓶(如安全瓶),避免实验液体倒吸入泵体损坏设备。
(2) 水质管理:
① 每周更换 1~2 次水,若实验中接触腐蚀性气体(如酸性蒸气),需及时换水并清洗水箱。
② 冬季若设备长期停用,需排尽水箱和管道中的水,防止结冰损坏泵体。
(3) 温度控制:循环水温度不宜过高(建议≤30℃),温度过高会导致水蒸发加快,真空度下降,可加装冷凝装置或定期更换冷水。
(4) 异常处理:若运行中出现异响、真空度骤降或水泵不吸水,应立即断电检查,排除管道堵塞、叶轮损坏等故障。