Descripción breve

Una bomba de vacío es un dispositivo que elimina las moléculas de gas de un volumen sellado para dejar atrás un vacío parcial. Fue esencial para los primeros descubrimientos científicos sobre la presión del aire y es fundamental para la creación de bombillas incandescentes y tubos de vacío.

Uso / Función

• Investigación Científica: Demostrar los efectos de la presión atmosférica y las propiedades del vacío.
• Fabricación: Evacuación de Bombilla Incandescente y Tubo de Vacío.
• Química: Reducción del punto de ebullición de líquidos para la destilación a baja temperatura.
• Preservación de Alimentos: Primeros experimentos en sellado al vacío.

Principio de funcionamiento

La mayoría de las primeras bombas de vacío (como la bomba de Sprengel o las bombas reciprocantes) funcionan según el principio de desplazamiento:

1. Expansión: El volumen de una cámara aumenta (usando un pistón o un líquido que cae), lo que reduce la presión en el interior.
2. Succión: La baja presión extrae gas del recipiente sellado que se está evacuando.
3. Aislamiento: Una válvula o trampa evita que el gas regrese al recipiente.
4. Expulsión: El gas es expulsado a la atmósfera y el ciclo se repite.

Cómo crearlo

Bomba de pistón reciprocante (estilo Guericke)

1. Cilindro: Un cilindro de Metal de perforación precisa.
2. Pistón: Un pistón equipado con una junta de Cuero empapada en aceite para asegurar un sello hermético.
3. Válvulas: Válvulas de aleta unidireccionales simples hechas de cuero o metal.
4. Palanca: Un mango de madera para proporcionar la ventaja mecánica necesaria para tirar del pistón contra la presión atmosférica.

Bomba de caída de mercurio (Bomba de Sprengel)

1. Tubo de Vidrio: Un tubo de vidrio vertical largo.
2. Flujo de Mercurio: Se deja caer mercurio por el tubo en gotas.
3. Atrapamiento: Cada gota atrapa una pequeña cantidad de aire del recipiente conectado y la transporta por el tubo, expulsándola finalmente por la parte inferior.

Materiales necesarios

• Materiales esenciales:
  • Metal: Para cilindros y pistones (Hierro o Latón).
  • Cuero: Para juntas y válvulas.
  • Aceite/Grasa: Para sellado y lubricación.
  • Vidrio: Para los recipientes que se evacúan y para los tubos de la bomba de mercurio.
• Herramientas:
  • Torno: Requerido para mecanizar un cilindro preciso.

Variantes y mejoras

• Bomba de aire: Las primeras versiones, a menudo utilizadas para experimentos neumáticos.
• Bomba de difusión: Utiliza chorros de vapor de alta velocidad para expulsar las moléculas de gas (vacío alto).
• Bomba rotativa mecánica: Versión moderna que utiliza paletas giratorias para mover el aire.

Límites y riesgos

• Fugas: Incluso la fuga más pequeña hace que sea imposible lograr el vacío.
• Implosión: Los recipientes bajo vacío pueden colapsar violentamente si no son estructuralmente sólidos.
• Toxicidad del Mercurio: El uso de bombas de mercurio conlleva riesgos significativos de envenenamiento y contaminación ambiental.
• Esfuerzo Físico: Bombear manualmente un gran volumen es extremadamente laborioso.