Che cos'è una pompa di diffusione?
Una pompa di diffusione è un dispositivo progettato per pompare gas con un getto di vapore ad alta velocità come mezzo di trasporto. Questo processo ha luogo a causa del fatto che i gas resistono alla diffusione nel flusso di vapore e sono più inclini a muoversi con esso. Le pompe di diffusione sono caratterizzate da pressioni di esercizio molto basse o, più precisamente, valori di vuoto elevati che possono raggiungere 10-10 mbar. Il vapore utilizzato per trasportare il gas è in genere il prodotto di oli specializzati in ebollizione come l'olio di silicone nella sezione del riscaldatore della pompa. Se diretto attraverso il gruppo ugelli della pompa, il vapore accelera considerevolmente e aspira il gas attraverso di esso attraverso il punto di scarico della pompa.
La caratteristica dei gas che è alla base del funzionamento della pompa di diffusione è la loro inclinazione a non diffondersi o mescolarsi con un flusso di vapore ma piuttosto a spostarsi con esso. Questo può essere chiaramente visto dove il vapore esce da una finestra o canna fumaria. Mentre lo fa, muove una colonna d'aria insieme ad essa, causando così una circolazione d'aria nello spazio. Sebbene di dimensioni piuttosto modeste, questo è un buon esempio del concetto di pompa di diffusione al lavoro. La principale differenza tra il funzionamento della pompa e la brezza fredda nel bagno, tuttavia, è la velocità con cui si muove il vapore. Affinché una pompa di diffusione raggiunga il suo pieno potenziale, il vapore utilizzato come mezzo di trasporto viene accelerato a velocità estremamente elevate.
Le pompe di diffusione sono dispositivi molto semplici senza parti mobili; questo li rende particolarmente longevi e facili da mantenere. Le sezioni principali di un tipico esempio sono costituite da una sezione di riscaldamento in cui viene prodotto il vapore, un'entrata di gas pompata, una serie di ugelli e un'uscita. Gli elementi secondari sono costituiti da batterie di raffreddamento e condotte di ritorno dell'olio. Il materiale del vapore viene riscaldato fino al punto di ebollizione nella sezione del riscaldatore con il vapore risultante diretto nella sezione dell'ugello. Lì il vapore accelera prima di passare l'ingresso del gas pompato dove aspira il gas nel canale di uscita.
Nel canale di uscita, il vapore viene raffreddato e ricondensa a un liquido. Il gas accelerato quindi esce dalla sezione interna della pompa dove ritorna alla pressione atmosferica e viene scaricato. L'olio ricondensato ritorna alla sezione del riscaldatore. I materiali del vapore in una pompa di diffusione sono tipicamente oli a base di silicone, sebbene il mercurio sia spesso usato in applicazioni di laboratorio sensibili in cui la contaminazione da olio è indesiderabile.