[スポンサーリンク]

chemglossary

真空ポンプ

[スポンサーリンク]

合成実験で、溶媒を留去する際などになくてはならない器具が真空ポンプである。真空ポンプにはたくさんの種類があり、ここではどの研究室にもあるあたり前なポンプから、あると便利なものまで紹介する。

真空ポンプの基礎知識

真空ポンプとは、容器内から期待を排出して低圧にする装置である。どれだけ多くの気体を排出できるかを示す排気速度とどれだけ低い圧力まで到達できるかを示す到達圧力がポンプの性能を見るうえで重要である。

top_image

佐藤真空の製品コードの読み方:排気速度と到達力がコードによって判別できる

ポンプによっては、圧力範囲が決まっていてほかのポンプと組み合わせて使うものもある(特に高真空を得ることができるポンプ)。

img03

ポンプの作動圧力範囲(紹介していないポンプも含まれる)

油回転真空ポンプ

実験室では、オイルポンプなどと呼ばれている。内部のローターが回転して動くためロータリーポンプとも呼ばれている。合成の実験ではとても一般的なポンプで、多くの合成で使う溶媒を室温で気化できるほどの圧力に到達できるので、生成物の最終乾燥や器具、固体の真空乾燥に使われる。価格は、15万円から30万円ほどのが一般的である。同じシリーズで見ると高価なものほど排気速度が大きくなり到達圧力はさほど変わらない

ポンプオイルを使用しているため、オイルのケアを怠るとすぐ壊れる(真空ポンプはなぜ壊れる?)。圧力が高い状態(=気体がたくさんある状態)で長時間回すとオイルが排気側からミストとして排気されてしまう。ミストは体に有害であるしオイルがすぐになくなってしまう。ベルト駆動式のポンプは、ベルトも定期的なチェックが必要。

index_p13_tsw100_150

佐藤真空のオイルポンプ

 

photo_oilmist_01

オイルミストトラップ

ダイアフラムポンプ

減圧濾過やロータリーエバポレーターのポンプとして使われるダイアフラムポンプは、弁の上下運動と逆止弁の組み合わせにより気体を排出するポンプのことである。安価なものは1万円から10万円ほどで購入することができる。大気圧で長時間使用しても問題ないので調整弁をつけて圧力を手軽に調整できる。しかし、到達圧力はオイルポンプより高いので、溶媒を完全に留去することは難しい。溶媒を含んだ蒸気をたくさん通すと、内部のパーツが壊れやすくなるので、ポンプの前にコールドトラップを入れるなどして溶媒の通過を防いだほうが良い。使用後は、新鮮な空気でから回しすると長持ちするらしい。

f0634_03

調整つまみ付きダイアフラムポンプ

メカニカルブースターポンプ

オイルポンプ使用時に排気速度を大幅に向上させるポンプである。繭型の一対のローターを回転させることで気体の排出を促進させる。デッドボリュームが大きいガラス器具を真空気にする場合には早く低圧に到達できる。単体では使用できないのでオイルポンプなどと同時に使用する。単体で30万円から40万円ほどする。

ymv

オイルポンプとメカニカルブースターポンプとの組み合わせ:上部のがメカニカルブースターポンプである。

油拡散ポンプ

油拡散ポンプは、下部のヒーターで熱せられたジェット状の拡散オイル蒸気は、超音速に到達して分子を捕獲し10-5から10-9 Torrほどの高真空を作り出す。大気圧下で作動させるとオイルが逆流するためオイルポンプを補助ポンプとして使う。pump_large

ターボ分子ポンプ

ターボ分子ポンプは、羽が1秒間で数万回という速度で回転し気体を排出する。到達圧力は10-10Torrほどである。精密に設計された羽が高速で回転するため振動に弱い。補助ポンプが必要で、急に圧力が上昇すると羽が壊れる。価格は80万円ほどからで高価なポンプである。油拡散ポンプと共に高沸点の化合物を気化させるのに便利である。

img_567cfdd1ee094_stp-3011

ターボ分子ポンプ

真空下での自由落下実験を行ったNASAのSpace Power Facilityには、五台のターボ分子ポンプ(排気速度2200 L/s 通常のは多くて数百L/s)と1648台の油拡散ポンプ(排気速度700,000 L/s 通常のは多くて数千L/s)などが使われていて、6時間で大気圧から10-3torrまで到達する。

高真空(=低圧力)を得ることができるポンプは、触れることはなくても分析機器に組み込まれていることがあり、例えばターボ分子ポンプは、GC-MSのMS部で使われている。

 

関連リンク

  • 真空ポンプ.com: 様々なポンプについて解説しているサイトポンプ大手のアルバックが運営
  • 真空ポンプ:Wiki 一覧では、ここで紹介したポンプ以外にも載せられている

関連書籍

[amazonjs asin=”4526075590″ locale=”JP” title=”絵とき「真空技術」基礎のきそ-これだけは知っておきたい必携知識- (Mechatronics Series)”] [amazonjs asin=”4526070041″ locale=”JP” title=”真空の科学 (おもしろサイエンス)”]
Avatar photo

Zeolinite

投稿者の記事一覧

ただの会社員です。某企業で化学製品の商品開発に携わっています。社内でのデータサイエンスの普及とDX促進が個人的な野望です。

関連記事

  1. 一重項分裂 singlet fission
  2. ステープルペプチド Stapled Peptide
  3. 国連番号(UN番号)
  4. O-脱メチル化・脱アルキル化剤 基礎編
  5. 酵素触媒反応の生成速度を考えるー阻害剤入りー
  6. 材料適合性 Material compatibility
  7. 分子糊 モレキュラーグルー (Molecular Glue)
  8. クロスカップリング反応 cross coupling react…

注目情報

ピックアップ記事

  1. スキンケア・化粧品に含まれる有害物質を巡る騒動
  2. アルキンの環化三量化反応 Cyclotrimerization of Alkynes
  3. 道修町ミュージアムストリート
  4. 歯のバイオフィルム除去と病原体検出を狙ったマイクロロボットの開発
  5. 新しい抗生物質発見:MRSAを1分で99.99%殺菌
  6. ビタミンDで肺ガンの生存率が上がる?
  7. スティーヴン・バックワルド Stephen L. Buchwald
  8. 室温、中性条件での二トリルの加水分解
  9. “マイクロプラスチック”が海をただよう その2
  10. 化学に関する様々なサブスクリプション

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2016年11月
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930  

注目情報

最新記事

野々山 貴行 Takayuki NONOYAMA

野々山 貴行 (NONOYAMA Takayuki)は、高分子材料科学、ゲル、ソフトマテリアル、ソフ…

城﨑 由紀 Yuki SHIROSAKI

城﨑 由紀(Yuki SHIROSAKI)は、生体無機材料を専門とする日本の化学者である。2025年…

中村 真紀 Maki NAKAMURA

中村真紀(Maki NAKAMURA 産業技術総合研究所)は、日本の化学者である。産業技術総合研究所…

フッ素が実現する高効率なレアメタルフリー水電解酸素生成触媒

第638回のスポットライトリサーチは、東京工業大学(現 東京科学大学) 理学院化学系 (前田研究室)…

【四国化成ホールディングス】新卒採用情報(2026卒)

◆求める人財像:『使命感にあふれ、自ら考え挑戦する人財』私たちが社員に求めるのは、「独創力」…

マイクロ波に少しでもご興味のある方へ まるっとマイクロ波セミナー 〜マイクロ波技術の基本からできることまで〜

プロセスの脱炭素化及び効率化のキーテクノロジーとして注目されている、電子レンジでおなじみの”マイクロ…

世界の技術進歩を支える四国化成の「独創力」

「独創力」を体現する四国化成の研究開発四国化成の開発部隊は、長年蓄積してきた有機…

四国化成ってどんな会社?

私たち四国化成ホールディングス株式会社は、企業理念「独創力」を掲げ、「有機合成技術」…

アザボリンはニ度異性化するっ!

1,2-アザボリンの光異性化により、ホウ素・窒素原子を含むベンズバレンの合成が達成された。本異性化は…

マティアス・クリストマン Mathias Christmann

マティアス・クリストマン(Mathias Christmann, 1972年10…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー