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Was ist die Definition eines Vakuums?
Vakuum bezeichnet den Zustand eines Gases in einem Volumen bei einem Druck, der deutlich geringer ist als unser Atmosphärendruck.
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Wie lautet die SI Einheit für Druck?
Pascal (Pa)
- 1 mbar = 100 Pa
- 1 mbar = 0.75 Torr
- 1 Torr = 1.33 mbar
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Wie wird die Luft aus einem Volumen abgesaugt?
- Mit einer Saugpumpe
- Mit jedem Zug der Pumpe wird die Luft im Volumen weniger.
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Welche vier Druckbereiche gibt es?
- Grobvakuum
- Feinvakuum
- Hochvakuum
- Ultrahochvakuum
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Wann ist ein Vakuum ein Grobvakuum?
- Druck => 1013 - 1 mbar
- Teilchenzahldichte pro cm3 => 1019 - 1016
- mittlere freie Weglänge => 60 nm - 60 um
- Art der Vakuum Erzeugung => Wasserstrahlpumpe / Membranpumpe
- Anwendung im Labor => Filtration / Absaugen / Geltrocknung / Rotationsverdampfer / Destillation / Vakuumtockenschrank
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Wann ist ein Vakuum ein Feinvakuum?
- Druck => 1 - 0.001 mbar
- Teilchenzahldichte pro cm3 => 1016 - 1013
- mittlere freie Weglänge => 60 um - 60 mm
- Art der Vakuum Erzeugung => Drehscheibenpumpe
- Anwendung im Labor => Resttrocknung / Gefriertrocknung / Molekulardestillation
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Wann ist ein Vakuum ein Hochvakuum?
- Druck => 10-3 - 10-7 mbar
- Teilchenzahldichte pro cm3 => 1013 - 109
- mittlere freie Weglänge => 60 mm - 600 m
- Art der Vakuum Erzeugung => Öldiffusionspumpe / Turbomolekularpumpe / Kryopupmpe
- Anwendung im Labor => Trocknung / Physik
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Wann ist ein Vakuum ein Ultrahochvakuum?
- Druck => < 10-7 mbar
- Teilchenzahldichte pro cm3 => < 109
- mittlere freie Weglänge => >600 m
- Art der Vakuum Erzeugung => Turbomolekularpumpe / Ionengetterpumpe
- Anwendung im Labor => Physik
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Welche Umweltaspekte gibt es bei Vakuumpumpen zu beachten?
- Ressourcenverbrauch
- Entsorgung
- Emission
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Ressourcenverbrauch von Vakuumpumpen:
- Elektrischer Strom
- Wasser (Kühlung / Treibmittel)
- Öl (Schmierstoff / Treibmittel)
- Luft (Kühlung / Treibmittel)
- Material (Baugrösse / Gewicht)
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Entsorgung von Verbrauchsmaterial bei Vakuumpumpen:
- Abwasser (Kontamination)
- Altöl (Kontamination)
- Lebensdauer der Pumpe
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Emission von Vakuumpumpen:
- Lärm
- Freisetzung von Chemikalien in Wasser, Öl, Luft
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Erkläre die Funktion der Wasserstrahlpumpe?
- Wasserstrahl erzeugt Reibung, dadurch entsteht Verwirbelung.
- Dadurch wird kinetische Energie vom Wasserstrahl auf das umgebende Medium übertragen.
- Unterdruck entsteht.
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Wie funktioniert eine Membranpumpe?
- Anwendungsbereich => bis 80 hPa (ein-stufig) / bis 12 hPa (zwei-stufig) / bis 2 hPa (drei-stufig)
- Besteht aus einer Membran, kombiniert mit einem Zu- und Ablauf, die jeweils durch ein Ventil verschlossen sind.
- Wenn die Membran ansaugt, öffnet sich das Einlassventil und das Auslassventil schlisst.
- Wenn die Membran wieder nach unten drückt, öffnet sich das Auslassventil und das Einlassventil schlisst sich.
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Wie funktioniert einer Drehscheibenpumpe?
- Anwendungsbereich => 10-2 hPa (ein-stufig) / 10-3 hPa (zwei-stufig)
- Drehscheibenpumpe besteht aus einem Hohlzylinder, in dem ein weiterer Zylinder rotiert. Ein Drehschieber sorg für die Unterteilung in mehrere Hohlräume.
- Gase, die abgepumpt werden sollen, treten bei einstufigen Pumpen durch den Absaugstutzen in den sichelförmigen Schöpfraum der Pumpe ein, werden durch die Schieber transportiert, komprimiert und anschliessend über das Auspuff-Ventil ausgestossen
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