减压蒸馏(包括减压分馏)是分离提纯有机化合物的常用方法之一，真空泵可以为之提供一个负压环境。

真空泵的类型非常多，而且有不同的分类方法。

按真空度分类；低真空泵(也称粗真空泵，压力范围为1333～101325Pa、大于10mmHg)、中真空泵(1.33×10^-1～1333Pa、0.1～10mmHg)、高真空泵(10^-6～1.33×10^-1Pa、小于0.1mmHg)、超高真空泵(10^-10～10^-6Pa)和极高真空泵(<10-10Pa)。

按结构分类：滑阀式、旋片式、罗茨式、往复式、水环式、喷射式等多种真空泵。按工作原理分类：气体输送泵和气体捕集泵两种类型，其中气体输送泵包括液体真空泉(水环式真空泵)、往复式真空泵、旋片式真空泵、定片式真空泵、滑阀式真空泵、余摆线真空泵、干式真空泵、罗茨真空泵、分子真空泵、牵引分子泵、复合式真空泵、水喷射真空泵、气体喷射泵、蒸汽喷射泵、扩散泵等；气体捕集泵包括吸附泵和低温泵等。按润滑介质分类：油式真空泵、无油真空泵。

化学实验室的水泵主要用于抽料、抽滤和简单减压浓缩(如旋转蒸发仪)等。

关于真空度及压力单位换算：真空度的表达方式有很多，由于各种书籍文献报道以及使用习惯的不同，有很多种压力单位，至今没有得到统一、各单位相互间的转换关系可参见表22-1的压力单位换算表。

表22-1压力单位换算表

(一)水循环真空泵

水循环真空泵主要有水环式真空泵和水喷射真空泵两种。

化学实验室通常使用的水循环真空泵为水喷射真空泵，室内用的水循环真空泵通常简称水泵(图22-13)，室外用的水循环真空泵称水冲泵(图22-14)。

图22-13室内用水循环真空泵

图22-14室外用水循坏真空泵

水喷射真空泵属于粗真空泵，它所能获得的极限真空度为2000～4000Pa，相当于15～30mmHg。

1.水喷射真空泵工作原理

水喷射真空泵是利用“文丘里”效应使混合室内的空气被高速的水流强制带走，从而形成抽气效果，其动力由水泵提供。其工作原理是将具有一定压力的工作介质水，通过喷嘴以亚音速向吸入室高速喷出，将水的压力能变为动能，形成高速射流；通过压差变化使水分子发牛质点的紊动扩散(产生水分子之间的真空空间)以及高速射流的表面黏滞等作用，将吸入室中的气体挟裹至水流内外，形成气液混合流，进入扩压器，从而使吸入室压力降低，形成真空；在扩压器的扩张段内，气体被进一步压缩，速度降低，混合射流的动能转变为压力能，压力升高至大于排水压力(即背压)，与水一起被排出，从而产生连续的吸气过程，直至形成最终的真空。因此，水泵的最高真空度不可能超过使用温度下的水的饱和蒸汽压。然而，质量高的水泵，其真空度可以接近当时水温的饱和蒸汽压，理论值可见表22-2。

表22-2不同水温下的饱和蒸汽压理论值

由表22-2可以得知，水泵要获得较高真空度，除了机械性能以及密封性能优良外水温越低，真空度越高。对于质量好的水泵以及严谨的操作，实际的真空度可达理论值的70%～80%。

2.使用

(1)开机前检查水箱的水位，水位低时及时补充，

(2)插电源时，先关闭泵上的电位开关，如不关闭开关，由于后面有负荷，插电源时易冒电火花。

(3)停机时先关闭设备阀门或放气后再关闭电源，防止倒吸。

3.安全须知

(1)使用水泵要开更新水，否则造成水温上升，真空度下降，而且易燃有机溶剂大量积聚并漂浮在水泵箱内，如图22-15所示。有机溶剂蒸气达到爆炸极限时遇水泵箱上的电机火花，可使水泵整体烧毁，如图22-16所示。
特别是抽滤含乙醚等低沸点的易燃有机溶液，很容易起火，将水泵烧毁，甚至引发大火。

图22-15易燃有机溶剂大量积聚并漂浮在水泵箱内

图22-16水泵被烧毁

(2)箱体上方为电机散热孔，要保持畅通，不能用灭火毯、抹布或其他物品遮盖散热孔，如图22-17所示，否则阻碍散热，会严重损害内部电机，其至过热烧毁，引发火灾，如图22-18所示。

图22-17物品遮盖散热孔

图22-18引发火灾

(3)旋蒸时，要注意温度及冷却效果，若冷却不佳，有机溶剂会被抽入泵中，电机在易燃溶剂环境中运转的危险性不言而喻。

(4)真空泵不要直接与反应装置相连，中间要搭建缓冲瓶，以防冲料污染泵体，进而造成电机腐蚀、短路起火等事故发生，一旦停止使用要及时关闭，避免空转磨损。

4.使用小窍门

(1)要想增强真空度，除了平时要保养维护好、使之始终处于良好工作状态外，可以在水箱内加入冰水或冰块(注意不能堵住水泵)，水温越低，真空度越高。

(2)水泵通常是与旋转蒸发仪连在一起用的。要达到比较理想的真空度，除了使水泵水箱的水保持低温外，旋转蒸发仪的冷凝器也要用冰水打循环，这样可大大提高效率。

相关链接：旋转蒸发仪

文章来源：《有机合成安全学》

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