真空过程

化学工程术语

真空是压力较常压为小的任何气态空间，完全没有任何物质的空间被称为“绝对真空’’。即使在极高的所谓“超高真空”的条件下，每立方厘米的气体分子仍然在300万个以上。因此在真空内还是存在着大量的气体分子（不过比平常的空气稀薄得多了），而且分子在不断的运动着，作用着。产生真空的过程称为抽真空、排气或抽气。通常用于产生真空的工具称为真空泵，常用的有水泵、机械泵和油扩散泵等。此外也采用多种特殊的吸气剂和冷凝捕集器等。

真空的基本概念

真空并不是一无所有的意思，而是指低于大气压力的状态。真空度的高低甩气体压强表示，单位按国际单位制（SI）为帕（Pa）。以前习惯上使用的某些单位（现已废除）与帕的换算关系是：1mmHg= 1/760 atm= 133. 322 Pa。

根据压强的大小可将真空度划分为：

粗真空1.013 x105~1.3 x103Pa

低真空1.33x103~ 1.3x10-1 Pa

高真空 1.33x10-2~1.33x10-5 Pa

超高真空 1.33x10-6~1.33x10-9 Pa

极高真空 <1. 33 x10-9 Pa

可以看出，所谓真空度高，指的是体系压强低由计算可知，即使在1. 33×10-6Pa的超高真空下，每立方米内仍有约3 x108个气体分子，每秒钟对单位面积的碰撞次数为3.84x1012次，但比常压下的气体稀薄多了。在这种情况下，气体的行为与常压下有重要的区别，致使真空技术在高纯金属和非金属材料的真空熔炼、区域提纯及研究等方面都得到了广泛的应用。

真空过程的特点

1、空气可以减缓某些物理和化学作用，例如热水瓶的复壁中需要真空（10-1~10-2毫米汞高），是因为可降低气体的传导和对流的作用，使热量不容易散发，从而达到保温的作用。温度计需要真空（10-2~10-3毫米汞高）可以减小玻璃管内剩余气体的体积压缩而产生的气压变化影响测量高度。电灯泡需要真空（10-1~10-3毫米汞高）是因为防止钨丝在高温时和空气中的氧作用而被焚毁。

在真空度高的情况下可以忽略剩余气体和某些物料的化学作用，例如钛在高温时很容易吸收氧、氮、硅、碳等元素，而利用真空冶炼，就可以制得纯钛。半导体的基体锗或硅，只要有百分或千分之一杂质，就可以破坏它们的特性，除了在真空（10-5~10-7毫米汞高）中进行冶炼外，没有别的办法能使它们提纯。

2、真空可以降低汽化点，以水为例，水的沸点为：

t水=100+0.0367(P-760)℃

式中P单位为毫米汞高，所以在高山上，P<760毫米汞高时，水不到100℃就开了。

3、真空的绝缘性强，在高真空情况下的两个电极之间，可以耐受极高的电位差而不致漏电或击穿，这样就有了真空电容器（10-4~10-5毫米汞高）。

真空的获得

产生真空的过程称为抽气或排气。用物理方法产生真空的工具通称真空泵，有一些泵能使气体压力从1个大气压开始变小，另一些泵却只能从较低的压力抽到更低的压力，它要求前一种泵首先把气体压力从760毫米汞高递减为一个规定数值，然后开始工作。前者就被称为“前级泵”，后者称为“次级泵”，次级泵作用开始所要求的气压称为“予备真空”。

在规定的气压下单位时间抽出的气体体积称为抽气速率。泵在工作了足够时间以后能达到的最低压力称为极限真空。

真空设备从最简单的实验室的喷射式真空水泵到抽高真空的蒸汽扩散泵，种类很多，但在作用原理和构造上往往类似于压缩机，这是因为压缩机出口在产生压缩气体的同时，对于其进口而言，实质上就是吸气抽真空过程。一般将真空泵分为二大类，即机械泵和扩散泵。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省