Ртутно-поршневой вакуумный насос: особенности и принцип работы

Получение вакуума для изучения различных явлений в лабораторных условиях стало возможно уже к середине 17 века после обнаружение явления "торричеллиевой пустоты". В этом опыте 1644 года ртуть, заполнявшая запаянную с одного конца тонкую стеклянную трубку длиной в 1 метр, частично выливалась в емкость со ртутью под собственной тяжестью. Над ней возник участок безвоздушного пространства, а высота ртутного столба в трубке оказалась около 760 миллиметров.

С тех пор человечество узнало про атмосферное давление, барометр, а немного позднее про вакуумный насос.

Как работает ртутный насос

В прошедших веках ученым удавалось достичь довольно сильного вакуума, но для этого требовалось длительное время и передвижение емкости со ртутью вручную вверх и вниз. Для откачки воздуха из сосуда емкостью менее полу-литра нужно было работать с насосом около 5 часов.

Вакуум создавался в сосуде, расположенном между двумя гибкими трубками, из одной ртуть могла поступать в сосуд, в другую выливаться. Установив уровень в верхнем сосуде так, чтобы приток ртути прекратился, начинали ее сливать в нижнюю трубку. В промежутке образовывался вакуум.

Добавляя следующую порцию ртути подъемом верхнего сосуда, а потом сливая ее, разрежение усиливали. И такие шаги повторяли до достижения нужной силы вакуума.

В течение двух с половиной веков были созданы и широко применялись различные конструкции ртутных насосов. Сначала был усовершенствованный насос Гейслера — Тёплера, затем насос Шпренгеля. В России свой насос предложил Д.И. Менделеев.

В начале 20 века на смену поршневому пришел вращательный насос, пользоваться которым было проще, а позднее ртутные насосы были заменены менее опасными и более производительными приборами.

Создание вакуума в сушильных шкафах, боксах и емкостях происходит за несколько минут или даже секунд.

В настоящее время сохранившиеся экземпляры старинных ртутно-поршневых насосов представляют ценность для истории развития физики и других наук.