Die Vakuumpumpe – wertvolles Hilfsmittel in Laboren und in der Prozesstechnik

Ob zum Filtrieren, Destillieren oder zum Trocknen, zum Konzentrieren oder zum Verdampfen – Vakuumpumpen sind elementare Begleiter im modernen Laboralltag. Sie kommen darüber hinaus für die Flüssigkeitsabsaugung zum Einsatz bei der Festphasenextraktion sowie als Rotationsverdampfer. Für jede Art der Anwendung gibt es unterschiedliche Pumpentypen. Das und mehr macht die Vakuumpumpe im Labor so wichtig:

Wie die Bezeichnung vermuten lässt, dient die Vakuumpumpe in erster Linie dazu, technisch ein Vakuum zu erzeugen. Grundsätzlich werden Vakuumpumpen nach ihrer Technik sowie nach dem von ihnen generierten Vakuum unterschieden.

Die wichtigsten Vakuumpumpen-Typen

• Schraubenpumpen 
• Drehschieberpumpen
• Membranpumpen

Im Laufe der Zeit haben sich verschiedene Vakuumpumpenarten etabliert, und auch die Anforderungen an die Modelle sind gestiegen. Mehrere Faktoren spielen ebenfalls eine wesentliche Rolle, wie zum Beispiel biologische Sicherheitsstandards, Explosionsschutz sowie die gut durchdachte Versorgung mehrerer Laborarbeitsplätze durch lokal implementierte Vakuumpumpennetzwerke.

Klassische Anwendungsmöglichkeiten

Im Laboralltag kommen vor allem pH-neutrales Wasser, Puffersysteme, zu lösende Substanzen und weitere Lösemittel zur Anwendung. Wenn Sie vornehmlich im Grobvakuum-Bereich mit wässrigen Medien arbeiten, ist eine ölfreie Membranpumpe ideal. Wichtig ist hierbei, dass die medienberührten Segmente aus hochwertigem Aluminium bestehen. Wer hingegen aggressive Stoffe nutzt, sollte auf eine funktionale Chemie-Membranpumpe zurückgreifen. Modelle dieser Art sind oft mit chemieresistenten Fluorkunststoffen behandelt, um eine maximale Haltbarkeit zu gewährleisten.

Bei Arbeiten im Feinvakuum-Segment erweisen sich ölgedichtete Drehschieberpumpen als sinnvoll. Wenn chemische Substanzen gepumpt werden, empfiehlt sich eine sogenannte Chemie-Hybrid-Pumpe. Diese korrosionsoptimierte Verbindung aus Chemie-Membran- und Drehschieberpumpe bietet Ihnen während der Durchführung Ihrer Projekte eine bestmögliche Flexibilität. Im Rahmen des Labor- oder Institutsalltags stehen vor allem ölfreie Arbeiten auf Niedrigdruck-Niveau im Fokus? Unter diesen Voraussetzungen ist die Verwendung trockener Schraubenpumpen ratsam. Diese gibt es sowohl in chemikalienbeständiger und in nicht chemikalienresistenter Ausführung.

Wenn Sie die Vakuumpumpe zum Absaugen, Konzentrieren, zum Vakuumtrocknen oder zum Destillieren verwenden wollen, reicht ein Vakuum bis 1 mbar in der Regel vollkommen aus. Mit einer ölfreien Membranpumpe kann das erforderliche Vakuum leicht generiert werden. Bei Gefriertrocknungen, beim Sintern oder Ätzen ist hingegen ein tieferes Vakuum vonnöten. Dieses sollte weit unter 1 mbar liegen. Ölgedichtete Drehschieberpumpen reagieren allerdings auf korrosive und kondensierende Dämpfe mitunter sehr sensibel. Im Vergleich dazu sind chemieresistente Membranpumpen deutlich unempfindlicher und damit eher empfehlenswert.

Diese Kriterien sollten Vakuumpumpen im Labor erfüllen:

• hohe Korrosionsbeständigkeit
• hohe Kondensatverträglichkeit
• universelle Chemikalienresistenz
• solides Endvakuum
• leisegängig bzw. hohe Laufruhe
• robust, zuverlässig und langlebig
• wartungsarm

Bewährte Vakuumpumpen für den Laboralltag sind Chemie-Membranpumpen mit Emissionskondensator sowie darüber hinaus mit einem Abscheider zur Lösemittelrückgewinnung. Darüber hinaus sollte die Pumpe chemie- bzw. kondensatresistent sein und eine variable Drehzahl aufweisen. Zusätzliche Einstell- und Regelmöglichkeiten bieten noch mehr Flexibilität und Spielraum während der Einsätze, wie zum Beispiel eine Energiesparoption, Fernsteuerungsmodule etc.

Sie können zwischen Vakuumpumpenmodellen für Einzelarbeitsplätze oder für ganze Laborzeilen wählen. Bei hochwertigen Netzwerk-Vakuumpumpen brauchen Sie oft nicht einmal einen Kühlwasseranschluss.

Die Universalversorgung mittels Zentralvakuum

Je nach Beschaffenheit der lokalen Gegebenheiten im Labor kommen auch Zentralvakuumpumpen zum Einsatz. Im Vergleich zu vorgenannten Modellen sind Zentralvakuumpumpen meist sehr groß und nehmen daher viel Platz ein. Hinzu kommt, dass Sie mitunter nur einen geringen Einfluss auf das Saugvermögen oder das Endvakuum nehmen können, das Sie gerade für eigene Anwendungen benötigen. Außerdem kommt es vor, dass andere Anwendungen von den Nutzern kurzfristig belüftet werden, sodass die Performance im gesamten Institut negativ beeinflusst wird.

Ein weiterer entscheidender Nachteil dieser Art der zentralen Vakuumerzeugung ist, dass Wartungen oder Reparaturen am Rohrleitungssystem alle Anwender gleichzeitig in ihren Arbeitsprozessen unterbrechen. Eine vorherige Abstimmung und Planung notwendiger Instandsetzungsarbeiten ist daher unumgänglich.

„Vakuum on demand“

Die Erfahrung macht deutlich, dass lokale Vakuumpumpen-Netzwerke die perfekte Alternative sind und eine sinnvolle Kompromisslösung zu Einzel- und Zentralvakuumpumpen darstellen. Die Installation kann in relativ kurzer Zeit erfolgen, und es lassen sich zur selben Zeit mehrere Anwendungen separat durchführen. Vakuum wird am jeweiligen Arbeitsplatz folglich nur dann generiert, wenn er auch benötigt wird.

Mit Blick auf den Substanz- und Energieverbrauch sollte Vakuum nur dann im Labor eingesetzt werden, wenn es die Gegebenheiten tatsächlich erfordern. Je sparsamer die Vakuumerzeugung, desto eher hat auch die Umwelt etwas davon. Daher ist es unabdingbar, im Labor Vakuumpumpen zum Einsatz zu bringen, die optimal für die vornehmlich durchgeführten Arbeiten und Projekte geeignet sind. Oftmals gestaltet sich die Auswahl schwierig, sodass die individuelle Unterstützung erfahrener Experten hilfreich ist.

Auf diese Weise ist es leicht, die passende Vakuumpumpe zu finden. Wesentliche Faktoren bei der Auswahl sind der saubere und möglichst ölfreie Betrieb, niedrige Gesamtbetriebskosten sowie eine maximale Zuverlässigkeit. Das Leistungsspektrum hochwertiger Membranpumpen liegt etwa bei einem Endvakuum von 75 bis 1 mbar sowie einem Saugvermögen von maximal 138 l/m. Hinzu kommt, dass trockenes Vakuum eine reine Arbeitsumgebung gewährleistet. Ein Aspekt, der im Labor- und Institutsalltag von grundlegender Bedeutung ist.

Fazit

Egal, ob in Wissenschaft und Forschung, in der Pharmazie oder für die Verwendung in industriellen Bereichen: Die qualitative Wertigkeit, ein hohes Leistungsportfolio sowie die zuverlässige Funktionalität in Anlehnung an die spezifischen Einsatzbereiche sind bei der Auswahl von Vakuumpumpen von elementarer Bedeutung. Nach wie vor ist die Vakuumpumpe ein unterschätztes Hilfsmittel im Labor – und zugleich so unverzichtbar in vielen Arbeitsbereichen.

 

 

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