Sistemas de vacío de laboratorio

Tipos de sistemas de vacío de laboratorio

Un sistema de vacío de laboratorio es un sistema producido explícitamente para la industria científica y destinado a crear un vacío o un entorno de baja presión para diversas aplicaciones de laboratorio. Existen diferentes tipos de sistemas de vacío de laboratorio en función de sus características funcionales. Los tipos más comunes son las bombas de vacío de paletas rotatorias, las bombas de vacío de diafragma, las bombas peristálticas, las bombas de accionamiento magnético y las bombas de vacío criogénicas.

• Bombas de vacío de paletas rotatorias

  Las bombas de vacío de paletas rotatorias son bombas mecánicas que ayudan a eliminar el aire o los gases del contenedor deseado. Las bombas utilizan un motor eléctrico para su funcionamiento y pueden ser de dos tipos, a saber, bombas de una sola etapa y bombas de dos etapas. Las bombas de una sola etapa alcanzan niveles de presión de 100 a 200 mbar, mientras que las bombas de dos etapas alcanzan niveles de presión más bajos, de 1 a 200 mbar. Con la capacidad de alcanzar niveles de baja presión, las bombas de vacío de paletas rotatorias de dos etapas se utilizan más comúnmente en los laboratorios.

• Bombas de vacío de diafragma

  Las bombas de diafragma son bombas sin aceite ideales para aplicaciones que necesitan bombear gases y líquidos. Ofrecen buenos beneficios y rendimiento al evitar el reflujo de gas y la capacidad de cebado automático. Estas bombas alcanzan presiones de aproximadamente 20 mbar. No solo se utilizan comúnmente en entornos de laboratorio, sino también en equipos médicos, instrumentación y dispositivos de filtración, entre otras aplicaciones. Las bombas funcionan mediante un diafragma que entra y sale para crear presión y succión. Las bombas pueden funcionar eléctrica o mecánicamente. Además, el diseño se clasifica en bombas de vacío de diafragma secas y húmedas. Mientras que las bombas de diafragma secas no tienen aceite y ofrecen un entorno de operación limpio, las bombas de diafragma húmedas utilizan un fluido para el sellado.

  Las ventajas notables de las bombas de vacío de diafragma son los bajos niveles de ruido y la manipulación segura de gases y vapores tóxicos. También son libres de mantenimiento la mayor parte del tiempo.

• Bombas de vacío peristálticas

  Una bomba peristáltica es un tipo de bomba de diafragma que funciona imitando el movimiento de peristalsis natural dentro de un organismo biológico. El movimiento consiste en contraer los músculos circulares y empujar hacia adelante el contenido dentro. De manera similar a las bombas de vacío de diafragma, este tipo de bomba tiene un zapato que comprime una manguera. Crea una caída de presión temporal que aspira el fluido o gas deseado.

  Las bombas de vacío peristálticas son conocidas por ofrecer alta precisión y tasas de transferencia. También se limpian y esterilizan fácilmente, lo que las hace ideales para su uso en el entorno de laboratorio.

• Bombas de accionamiento magnético

  Estas bombas utilizan fuerzas de campo magnético para accionar impulsores externos sin contacto. Esto impulsa diferentes medios con baja volatilidad, altas tasas de bombeo, baja presión y transferencia suave de fluidos. Una increíble ventaja de las bombas de accionamiento magnético es la operación sin fugas. También son ideales para manipular fluidos corrosivos y materiales peligrosos.

• Bombas de vacío criogénicas

  Las bombas de vacío criogénicas funcionan alcanzando bajas temperaturas cercanas a -196 °C. La baja temperatura proporciona un efecto de condensación que da como resultado gases desprendidos a través del sumidero frío. Se utilizan comúnmente en la síntesis de materiales, aceleradores de partículas, microscopios electrónicos y espectrómetros de masas, entre otras aplicaciones.

  En general, los sistemas de vacío de laboratorio desempeñan papeles importantes en diversas industrias y campos al ofrecer los entornos críticos de baja presión necesarios para un control preciso, la manipulación de muestras, reacciones sostenibles y procesos de filtración eficientes.

Especificaciones y mantenimiento de los sistemas de vacío de laboratorio

La bomba de vacío de laboratorio tiene varias especificaciones según el modelo, el tipo y el propósito. Aquí hay algunas especificaciones clave que corresponden a sus características.

• Caudal:

  La cantidad de gas o aire que una bomba de vacío puede extraer de un sistema se conoce como caudal. La unidad utilizada para expresarlo es típicamente litros por minuto o litros por segundo (lpm o lps). Por ejemplo, el caudal de una bomba de vacío de paletas rotatorias podría estar entre 3 y 5 lpm.

• Presión final:

  La presión última es la presión más baja que una bomba puede alcanzar, lo que significa la exclusión de los gases de una cámara. También se conoce como vacío último o presión última (de funcionamiento). Por ejemplo, una bomba de diafragma de laboratorio puede tener una presión máxima de 50 mbar, mientras que una bomba de chorro de agua puede tener una presión de 10 mbar.

• Caballos de fuerza:

  La clasificación de potencia de una bomba de vacío indica cuánta energía utiliza para crear y mantener un vacío. Una clasificación de potencia más alta sugiere una mayor potencia para extraer aire y gases de los espacios cerrados. Por ejemplo, una bomba de vacío de paletas rotatorias de laboratorio puede tener una clasificación de 1/2 HP, mientras que un soplador regenerativo puede tener una clasificación de 3 HP.

• Nivel de ruido:

  El nivel de ruido producido por las bombas de vacío de laboratorio normalmente se mide y registra en decibelios (dB). No obstante, el nivel de ruido de un ventilador centrífugo de laboratorio puede estar entre 50 y 60 dB.

• Garantía:

  La cobertura de la garantía para una bomba de vacío de laboratorio indica la duración y las condiciones de la cobertura de reparación o reemplazo. Por ejemplo, un proveedor de vacío de laboratorio puede ofrecer un período de garantía de un año a partir de la fecha de compra, que cubre los defectos en los materiales o la mano de obra en condiciones de uso normal.

Mantenimiento

Para garantizar un funcionamiento estable a largo plazo, es fundamental mantener el sistema de bomba de vacío de laboratorio. Aquí hay algunos consejos de mantenimiento comunes:

• Comprobaciones semanales de los niveles de aceite, filtros, etc.:

  Los usuarios deben inspeccionar y reponer los niveles de aceite de la bomba de vacío cada semana para garantizar que se mantienen los efectos de lubricación y sellado. Además, los usuarios deben limpiar o reemplazar los filtros y silenciadores para evitar el bloqueo del flujo de aire.

• Reemplazo regular del aceite lubricante:

  El aceite lubricante de la bomba se contaminará y perderá sus efectos con el tiempo, por lo que los usuarios deben reemplazarlo regularmente. Pueden elegir el aceite lubricante adecuado de acuerdo con los requisitos del equipo y el entorno operativo, y limpiar el depósito de aceite antes de agregar aceite nuevo.

• Mantenimiento mensual de los sellos y mangueras:

  Los usuarios deben inspeccionar los sellos y las mangueras del sistema de vacío mensualmente para asegurarse de que no haya grietas ni fugas. Si hay algún problema, deben repararse o reemplazarse rápidamente para mantener la estanqueidad del sistema.

• Mantenimiento integral trimestral:

  Los usuarios deben realizar un mantenimiento integral de la bomba de vacío cada tres meses. Esto incluye limpiar el elemento filtrante del flujo de aire, cambiar el aceite lubricante y el filtro de aceite, y limpiar la suciedad y las bacterias en el componente de sellado y el sistema de tuberías.

Aplicaciones de los sistemas de vacío de laboratorio

La aplicación principal de un sistema de vacío de laboratorio es eliminar el aire de un contenedor sellado o realizar otras operaciones de eliminación y transferencia de gas. Se utiliza popularmente en la investigación científica y la producción industrial de las siguientes maneras:

• Eliminación de cera del oído: Los sistemas de vacío de laboratorio con puntas de succión de varios tamaños son ideales para limpiar de forma segura la cera del oído. Su suave succión minimiza el riesgo de daños en el tímpano y mejora la inspección visual y la grabación de audio durante todo el procedimiento.
• Filtración: La filtración por gravedad asistida por vacío es una aplicación común para los sistemas de vacío en los laboratorios. La técnica utiliza un vacío para acelerar el proceso de filtración al eliminar el aire del sistema de filtración y aumentar el flujo de líquido a través del papel de filtro.
• Desecación: Los desecadores son recipientes que se utilizan para mantener los productos químicos secos o reducir el nivel de humedad en los productos químicos. Por lo general, vienen con un puerto de vacío de laboratorio que permite que el producto químico dentro se seque aún más o se mantenga seco mediante la acción continua de una bomba de vacío de laboratorio.
• Desgasificación: Un sistema de vacío de laboratorio se puede utilizar para eliminar los gases disueltos de los líquidos. Los gases disueltos forman burbujas que salen del líquido cuando este se coloca al vacío. Este proceso se llama desgasificación y es útil al eliminar el aire disuelto del agua o los disolventes antes de llevar a cabo reacciones químicas sensibles o para evitar interferencias con las técnicas analíticas.
• Aumento del punto de ebullición: El punto de ebullición de un líquido se puede reducir aplicando un vacío. Este enfoque se utiliza comúnmente en configuraciones de evaporadores rotatorios para reducir el punto de ebullición de los disolventes durante la evaporación. Esto permite la evaporación del disolvente a temperaturas más bajas, lo que reduce el riesgo de degradación térmica de los compuestos sensibles a la temperatura.

Cómo elegir los sistemas de vacío de laboratorio

Al elegir un sistema de bomba de vacío para un laboratorio, hay varios factores clave a considerar.

• Análisis de los requisitos de la aplicación

  Los compradores deben identificar los requisitos específicos de la aplicación. Considere el uso previsto de la bomba de vacío, como el tipo de tarea (por ejemplo, filtración, evaporación, desecación), la naturaleza de los materiales involucrados (por ejemplo, corrosivos, volátiles, agresivos) y cualquier requisito técnico específico (por ejemplo, nivel de vacío, caudal, límites de ruido). Los compradores también deben determinar si existen limitaciones de espacio en la configuración del laboratorio en la que la bomba de vacío debe caber. Esto incluye las dimensiones físicas de la bomba y cualquier equipo asociado.

• Grado de vacío y velocidad de bombeo

  Los usuarios deben seleccionar una bomba de vacío de laboratorio que proporcione el nivel de vacío y el caudal requeridos para sus aplicaciones específicas. También deben considerar la presión última de la bomba, que es el vacío máximo (o la presión absoluta mínima) que la bomba puede alcanzar. Diferentes tareas de laboratorio pueden requerir diferentes niveles de vacío, por lo que los usuarios deben elegir una bomba que pueda satisfacer las necesidades de presión de su trabajo.

• Sin aceite y resistente a los productos químicos

  Los usuarios deben considerar el tipo de bomba (sellada con aceite, sellada con agua o seca) y sus materiales para garantizar la compatibilidad con su trabajo. Las bombas de vacío de laboratorio pueden venir con diferentes tipos de sellos (caucho, fluoropolímero, etc.), lo que afecta su rendimiento y compatibilidad. Elija una bomba con un material de sellado que se adapte a las necesidades de la aplicación.

• Mantenimiento y servicio

  Los usuarios deben considerar los requisitos de mantenimiento y la disponibilidad del servicio de la bomba de vacío seleccionada. Los diferentes tipos de bombas pueden tener diferentes necesidades de mantenimiento, como cambios de aceite, limpieza de filtros e inspecciones de equipos. Asegúrese de que los servicios de mantenimiento necesarios sean accesibles para garantizar el funcionamiento a largo plazo del equipo.

Preguntas y respuestas

P: ¿Cuáles son algunas de las ventajas de un sistema de vacío de laboratorio?

R: Un sistema de vacío puede ayudar a un laboratorio a lograr una mayor eficiencia, versatilidad, seguridad y sostenibilidad. También puede mejorar la calidad de la investigación realizada en el laboratorio.

P: ¿Cuáles son algunas de las tendencias en los sistemas de vacío de laboratorio?

R: Existe una creciente demanda de sistemas de vacío central. Los laboratorios también están invirtiendo en sistemas de vacío energéticamente eficientes. Algunos laboratorios están utilizando sistemas de vacío para bombas moleculares y bombas de paletas rotatorias para un mejor rendimiento.

P: ¿Cuáles son algunos de los desafíos de los sistemas de vacío de laboratorio?

R: Los sistemas de vacío suelen ser frágiles y necesitan un manejo cuidadoso. Deben ser compatibles con diferentes tipos de aparatos de laboratorio, que pueden no ser compatibles con los accesorios de vacío estándar. Los usuarios deben recibir capacitación sobre la operación y el mantenimiento adecuados para obtener el rendimiento óptimo del sistema de vacío.

P: ¿Los sistemas de vacío consumen mucha energía?

R: El consumo de energía de un sistema de vacío depende del tipo y tamaño de la bomba, la capacidad requerida, la presión de funcionamiento, la eficiencia del sistema y las horas de funcionamiento.