stringtranslate.com

Шпренгельный насос

Насос такого типа способен создавать высокий вакуум, при котором давление составляет 1 мПа. [1]

Насос Шпренгеля — это вакуумный насос , который использует капли ртути , падающие через капиллярную трубку малого диаметра, для улавливания воздуха из системы, подлежащей откачке. [Примечание 1] Он был изобретен химиком из Ганновера Германом Шпренгелем в 1865 году, когда он работал в Лондоне . [3] Насос создавал самый высокий вакуум, достижимый в то время, менее 1 мкПа (приблизительно 1×10−11 атм ) . [1]

Операция

Запас ртути содержится в резервуаре слева. Она перетекает в баллон B , где образует капли, которые падают в длинную трубку справа. Эти капли захватывают между собой воздух в B. Вытекающая ртуть собирается и выливается обратно в резервуар слева. Таким образом, практически весь воздух может быть удален из баллона B , а значит, и из любого сосуда R , который может быть соединен с B. В точке M находится манометр, который показывает давление в сосуде R , который опорожняется. [ необходима цитата ]

Падающие капли ртути сжимают воздух до атмосферного давления, которое высвобождается, когда поток достигает контейнера в нижней части трубки. По мере падения давления амортизирующий эффект воздуха, захваченного между каплями, уменьшается, поэтому можно услышать стук или удар, сопровождаемый вспышками света внутри вакуумного сосуда из-за электростатического воздействия на ртуть. [ необходима цитата ]

Скорость, простота и эффективность насоса Шпренгеля сделали его популярным устройством среди экспериментаторов. Самая ранняя модель Шпренгеля могла откачать пол-литровый сосуд за 20 минут. [4]

Приложения

Уильям Крукс использовал насосы последовательно в своих исследованиях электрических разрядов . Уильям Рамсей использовал их для изоляции благородных газов , а Джозеф Суон и Томас Эдисон использовали их для откачки своих новых ламп накаливания с углеродной нитью . Насос Шпренгеля был ключевым инструментом, который позволил в 1879 году достаточно откачать воздух из лампочки, чтобы электрическая лампочка накаливания с углеродной нитью прослужила достаточно долго, чтобы стать коммерчески практичной. [5] Сам Шпренгель перешел к исследованию взрывчатых веществ и в конечном итоге был избран членом Королевского общества . [ требуется ссылка ]

Примечания

  1. ^ Как объяснил сам Шпренгель [2], его вакуумный насос был модификацией « trompe » (или «trombe»), который был известен в Европе по крайней мере с шестнадцатого века. В trompe вода падает из резервуара через трубу. Верхний конец трубы закрыт, за исключением набора трубок небольшого диаметра, каждая из которых открыта для воздуха с одного конца и которая погружается под воду с другого конца. Когда вода падает, она увлекает за собой воздух из трубок. Вода переносит воздух в нижнюю часть трубы, где воздух собирается в резервуаре под высоким давлением. Тромпе использовался для создания постоянного потока воздуха для плавки и металлообработки, среди прочего. Шпренгель просто подсоединил трубку к верхнему концу трубы, чтобы использовать поток жидкости для откачки сосуда. См.: Основной принцип trompe.

Ссылки

  1. ^ ab Beach, Chandler B., ред. (1914). "Air Pump"  . The New Student's Reference Work  . Чикаго: FE Compton and Co.
  2. ↑ Шпренгель 1865, стр. 17.
  3. ^ Шпренгель, Герман (1865). «III. Исследования вакуума». Журнал Химического общества . 18 :9–21.
  4. ^ Селла, Андреа (28 января 2008 г.). "Классический комплект: насос Шпренгеля". Chemistry World . Получено 4 сентября 2018 г. .
  5. ^ Джел, Фрэнсис (1990). Menlo Park Reminiscences, Volume 1 (Переиздание издания 1937 года с новым введением). Нью-Йорк: Dover Publications. ISBN 0-486-26357-6.

Дальнейшее чтение