Frage zu Membranpumpe

[Daniel Steiner]

Geschätzte Forengänger,

neulich habe ich mir einen kleinen Exsikkator angeschafft, um trockene Holzproben unter Vakuum schneller mit Weichmacher zu infiltrieren etc.
Zur Erzeugung des Unterdrucks soll mir eine kleine, an 230 V laufende Membranpumpe dienen, die ich vor Jahren aus einem zu verschrottenden Rollenplotter gerettet habe:



Um festzustellen, was diese Pumpe leistet, habe ich einen Höhenmesser (der bis 15000 m zugelassen ist) in den Exsikkator gelegt und abgesaugt:



Die Anzeige bleibt bei etwa 6800 m Höhe stehen. Laut dem hier http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Barometric_formula2.png&filetimestamp=20120608214149 nachzulesenden barometrischen Höhendiagramm entspricht das etwa 300 mm Hg.

Ich habe auch mal mit der Wasserstrahlpumpe evakuiert und nachgemessen, die kommt auf knapp 9000 m Höhe oder etwa 250 mm Hg. Der hohe Wasserverbrauch schreckt mich aber von längerer Verwendung ab.

Meine Frage: Entspricht meine Messung etwa dem, was man von einer solchen Membranpumpe erwarten kann, oder lässt sich die Leistung noch irgendwie verbessern?

Beste Grüsse, Daniel

[Stefan_O]

Hallo Daniel,

meine kleine LABOPORT® N 86 K von KNF hat als Endvakuum 100 mbar angegeben, meine grosse Pumpe (KNF N834) kommt auf 10 mbar laut Datenblatt. In der Realität mag es das Optimum darstellen, gibt dir aber eine Idee. Da deine Pumpe durch ihren Verwendungszweck sicher nicht auf tiefes Vakuum ausgelegt ist, scheinen mir 400 mbar OK zu sein. Solange sie nirgends Luft zieht sehe ich keine Optimierungsmöglichkeit. Eine Wasserstrahlpumpe sollte aber tiefer kommen, wenn ich mich noch richtig ans Studium erinnere.

Reicht dir der Unterdruck nicht?

Gruss,
Stefan

[Klaus Herrmann]

Hallo Daniel,

also mit der Wasserstrahpumpe erreiche ich ca 13-15 Torr = mm Hg-Säule. Hängt von der Wassertemperatur ab.

Wenn man bei Normaldruck von 760 Torr ausgeht, dann sind 250 mm eigentlich ein Vaküümle. Ist bei dir alles dicht? (Nicht du, sondern deine Apparatur! )

Ich weiß mit der Bezeichnung Torr kommt man schon fast ins Kittchen, aber ich bin so aufgewachsen! Ich hätte dir ein Hg-Manometer, das recht genau anzeigt. Ich brauch nur eines und habe 2!

[Werner]

Hallo Daniel!

Klaus war etwas schneller...

... normale Membranpumpen schaffen wegen des im oberen Totpunkt noch verbleibenden Volumens 100 - 200 Torr (mm Hg).
Spezielle Laborpumpen sind meist zweistufig und haben einen auf geringstes Totvolumen optimierten Zylinderkopf, die schaffen ein Zahntel davon, sind aber teuer.
Eine Wasserstrahlpumpe zieht aber locker auf 13 - 18 Torr, je nach Wassertemperatur. Beim Endvakuum ändert sich das Pumpengeräusch markant.

Wenn Du mit der Wasserstrahlpumpe nicht so weit runter kommst, liegt ein Leck im System vor. Wenn Du kein Quecksilbermanometer hast, kannst Du dafür auch ein Wassermanometer verwenden: 15 Torr entsprechen etwa 20 cm Wassersäule (luftfreies, also ausgekochtes und in verschlossener Flasche abgekühltes Wasser in einem einseitig verschlossenem Glasrohr).

Membranpumpe  "tunen": Zylinderkopf abschrauben und die (warscheinlich) Gummimembran vorsichtig abziehen, daß sie nicht einreißt. Dann die Ventilsitze von Korrosionsprodukten reinigen. Die Plattenventile und die Membran leicht mit Vaseline (oder Vakuumfett) einfetten und wieder zusammenbauen. Es könnte sich aber auch um eine Taumelkolbenpumpe handeln, das ist auf dem Foto nicht genau zu erkennen. Dann auch die Zylinderwand leicht schmieren. Jedenfalls erreichst Du damit das für Deine Pumpe angegebene Vakuum.

Viel Erfolg   -   Werner

[Sascha D. F.]

Stopp, 
keine Gefäße evakuieren, die nicht dafür hergestellt wurden.
Schon gar keine mit flachem Boden.
Als Chemiker habe ich leider auch schon Implosionen von nicht vakuumfesten Glasgeräten erlebt.
Auch sollten keine gravierenden Kratzer im Glas sein, denn man erinnere sich wie man Glas schneidet...anritzen und zack bricht es leicht.
Also nicht irgendeine Flasche nehmen und da U-Rohr-Manometer  basteln.
LG
Sascha

[Klaus Herrmann]

Hallo Sascha,

Schon gar keine mit flachem Boden.

da hast du mich aber erschreckt.

Meine Exikatoren haben alle einen flachen Boden und der, den Daniel hier zeigt hat ebenfalls einen flachen Boden. Sind deine Exis Kugeln?

Also ich bin ja auch schon ein paar Jahre Chemiker und habe schon einige Brände und auch Explosionen erlebt aber noch nie eine Implosion, außer als wir mal einen Fernseher in die Abfallmulde geworfen haben, aber das Vakuum da drinne haben wir nicht reingemacht - das waren andere! 

[Daniel Steiner]

Hallo,
also ich gehe davon aus, dass mein Exsikkator (aus Kunststoff, nicht Glas) fürs Evakuieren gemacht wurde...? Der hat übrigens keinen flachen Boden, sondern einen kugelförmigen; darin liegt lose ein flacher Einsatz.
Noch zu meiner Wasserstrahlpumpe: Der Wasserdruck an meinem Anschluss ist leider recht niedrig, für "mehr Vakuum" reicht er in unserm betagten Häuschen eben nicht. Velleicht lässt sich mit besserer Abdichtung noch etwas rausholen. Fürs Infiltrieren meiner Proben genügt der Unterdruck schon. Es kommt mir auch nicht auf ein paar mm Hg mehr oder weniger an.
Besten Dank an alle, besonders Werner für die Tipps zur Pflege der Membranpumpe!

Grüsse, Daniel

[Sascha D. F.]

Hallo,
Es war auf Walters Einsatz von irgendeiner Flasche bezogen zum Bau eines Manometers und nicht auf Geräte die sowieso für Vakuum gedacht sind.
LG

[Klaus Herrmann]

Auch hallo,

Es war auf Walters Einsatz von irgendeiner Flasche bezogen zum Bau eines Manometers

Wer ist Walter und wo wurde irgendeine Flasche erwähnt? Oder wurde hier schon wieder gelöscht?

Werner hat die Prozedur zur Herstellung luftfreien Wassers beschrieben, das in verschlossener Flasche abgekühlt wird, damit sich nicht gleich wieder Luft drin löst. Nach abkühlen wird mit diesem luftfreien Wassser ein Manometerrohr befüllt. Die Flasche wird nicht evakuiert! Wenigstens verstehe ich das so!