Das Vakuum findet in verschiedenen wissenschaftlichen, technologischen und industriellen Bereichen Anwendung, da es ermöglicht, bestimmte unerwünschte Phänomene zu vermeiden oder zu verringern, die durch die Wechselwirkung von Gasen mit Oberflächen, Substanzen oder Strahlung verursacht werden.
Ein Beispiel für den Einsatz des Vakuums im Labor sind die Ultrazentrifugen, Zentrifugen, die sich mit Geschwindigkeiten von über 200.000 Umdrehungen pro Minute drehen und in der Lage sind, extrem kleine Partikel in Lösung zu trennen, z. B. Viren, Proteine, Nukleinsäuren.
Ultrazentrifugen sind grundlegende Werkzeuge für die biologische und biochemische Forschung, stellen jedoch auch einige technische Herausforderungen dar.
Da sie sich so schnell drehen, erreichen ihre Rotoren extrem hohe Temperaturen, was zu Konvektionsströmen führt, die die Fest-Flüssigkeits-Trennung stören. Außerdem erzeugt die Zentrifugalkraft einen starken Druck auf die Wände der Röhrchen, die die zu zentrifugierenden Lösungen enthalten, was die Gefahr eines Bruchs oder einer Verformung erhöht.
Um diese Probleme zu vermeiden, werden die Rotoren der Ultrazentrifugen daher im Vakuum untergebracht, d. h. in einer luftdichten Kammer, in der der Druck auf ein Minimum reduziert ist. Auf diese Weise wird der Kontakt zwischen den Gasen und den Rotoren unterbunden, die Reibung und die Wärmeentwicklung reduziert, Konvektionsströme verhindert und der Druck auf die Rohre verringert.
Im Wesentlichen ermöglicht das Vakuum eine effektivere und präzisere Trennung von Partikeln in Lösung bei geringeren Risiken für die Sicherheit und Qualität der Proben.
Dies ist nur ein Beispiel dafür, dass Vakuum eine unverzichtbare Technologie für die Laborarbeit ist. In der Tat bietet es zahlreiche Vorteile, wie die Vermeidung unerwünschter chemischer und physikalischer Prozesse sowie die Reduzierung des Energieverbrauchs und der Prozesszeiten.
Allerdings erfordert das Vakuum auch besondere Vorsichtsmaßnahmen und Geräte, die sorgfältig und kompetent ausgewählt, verwendet und gewartet werden müssen.
Vuototecnica beschäftigt sich seit fast fünfzig Jahren mit Vakuumtechnologien. Mehr erfahren: www.vuototecnica.de
