Die Richtige fürs Labor

Auswahlkriterien für die passende Vakuumpumpe

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Die richtige Auswahl einer Vakuumpumpe mit dem Vacuum Pump Selection Guide

Die gute Nachricht: Es gibt für jedes Labor die passende Vakuumpumpe. Wie aber finden Anwender die Richtige für ihre vielfältigen Anwendungen? Der Vacuum Pump Selection Guide hilft bei der Auswahl der geeigneten Pumpe:

Grob- oder Feinvakuum, Saugvermögen, Aluminium- oder Chemieversion, elektronisch geregelt? Mancher Anwender versteht bei diesen Begriffen, die Hersteller von Vakuumpumpen verwenden, erstmal nur Bahnhof. Für den Anwender stellen sich vielmehr ganz andere Fragen. Welche Medien wie beispielsweise Lösemittel oder Puffersysteme verwende ich? In welchen Volumina? Wie präzise muss ich arbeiten, und dementsprechend das Vakuum regeln? Hinzu kommen weitere anwendungsspezifische Anforderungen wie Lösemittelrückgewinnung, Wirtschaftlichkeit oder Explosionsschutz. Wir beleuchten die Auswahlkriterien bezogen auf die Bedürfnisse des Anwenders und übersetzen Hersteller-Fachchinesisch auf dem Weg zur passenden Vakuumpumpe.

Für welche Laboranwendung benötige ich eine Vakuumpumpe?

Druckbereiche und Pumpentechnologien
Druckbereiche und Technologien


Filtrieren, Verdampfen, Trocknen, Konzentrieren und mehr: Für diese Vorgänge sind Vakuumpumpen in Labor und Prozesstechnik ein wichtiges Hilfsmittel. Die Art der Anwendung entscheidet bereits darüber, welcher Basis-Pumpentyp generell infrage kommt: eine Membran-, Drehschieber- oder Schraubenpumpe.

Finden die Anwendungen bei einem Endvakuum von über 1 mbar statt, sprechen Pumpenhersteller von Grobvakuum. In diesem Bereich kann der Anwender eine Membranpumpe verwenden, die diesen Leistungsbereich voll abdeckt und zudem ölfrei und somit wartungsarm ist.

Typische Anwendungen sind:

  • Flüssigkeitsabsaugung​
  • Filtration und Festphasenextraktion
  • Rotationsverdampfer
  • Vakuum-Konzentratoren
  • Ölfreies Vakuum für Reaktoren und Syntheseanwendungen
  • Trockenschrank (Haupttrocknung)

Anders verhält es sich bei Anwendungen, die ein Endvakuum unter 1 mbar bis 10⁻³ mbar benötigen, und sich somit auf Feinvakuum beziehen. Hier können entweder ölgedichtete Drehschieberpumpen oder ölfreie Schraubenpumpen von VACUUBRAND zum Einsatz kommen.

In diesen Bereich fallen Anwendungen wie:

  • Schlenk Line
  • Feinvakuumdestillation (z.B. Kurzwegdestillation)
  • Gefriertrocknung
  • Ölfreies Vakuum für Reaktoren und Syntheseanwendungen
  • Trockenschrank (Haupt- und Resttrocknung)

Welche Medien verwende ich?

Pumpentechnologie je nach verwendeten Stoffen
Pumpentechnologie je nach verwendeten Stoffen

In Laboren kommen nicht nur pH-neutrales Wasser, sondern auch andere Lösemittel, Puffersysteme, zu lösende Stoffe usw. zum Einsatz. Hersteller von Vakuumtechnik verwenden hierfür Überbegriffe wie Medien, Substanzen oder Stoffe. Je nachdem, welche Medien in einer Anwendung vorkommen, fällt die Wahl auf eine spezielle Vakuumpumpenart:

Arbeitet ein Anwender im Grobvakuum-Bereich wie z.B. bei der Filtration ausschließlich mit wässrigen Medien, ist er in der Regel mit einer ölfreien Membranpumpe gut bedient, bei der die medienberührten Teile aus Aluminium sind. Verwendet der Anwender aggressive Medien, ist eine Chemie-Membranpumpe mit chemieresistenten Fluorkunststoffen im medienberührten Bereich notwendig.

Bei Anwendungen im Feinvakuum-Bereich kann eine ölgedichtete Drehschieberpumpe zum Einsatz kommen. Sollen auch aggressive Medien gepumpt werden, bietet eine Chemie-HYBRID-Pumpe deutliche Vorteile – eine korrosionsoptimierte Kombination aus Drehschieberpumpe und Chemie-Membranpumpe. Für das ölfreie Arbeiten bei niedrigen Drücken sind trockene Schraubenpumpen eine sehr gute Alternative, die sowohl in chemiebeständiger als auch nicht-chemiebeständiger Version erhältlich sind.

Mit welchen Volumina arbeite ich?

Unterschiedliche Größen und Saugvermögen von Vakuumpumpen
Unterschiedliche Größen und Saugvermögen von Vakuumpumpen

Es geht bei der Wahl der richtigen Pumpe auch um die Menge der eingesetzten Lösemittel. Denn damit verbunden ist die Frage der Hersteller, welches Saugvermögen bzw. welche Pumpkapazität die Vakuumtechnik bieten muss. Entscheidend ist also, welche Größenmaßstäbe für die Anwendung gelten: Befinden wir uns noch im Labormaßstab oder bereits im Kilolab- bzw. Technikumsbetrieb?

Je größer das Saugvermögen ist, desto schneller kann die Pumpe ein bestimmtes Volumen evakuieren. Der Saugvermögenswert, der häufig von Anbietern für Vakuumtechnik angegeben wird, ist lediglich der Maximalwert, meist bei oder nahe des atmosphärischen Normaldrucks und sagt generell noch nichts über die effektive Leistung beim tatsächlichen Prozessdruck aus. Für den Anwender lohnt sich deswegen ein Blick auf die Saugvermögenskurve: Sie zeigt, wie leistungsstark die Pumpe im Bereich des gewünschten Prozessvakuums ist.

Wie präzise muss ich arbeiten können?

Elektronische Siedepunkterkennung und Dampfdrucknachführung bei VARIO® Pumpständen
Elektronische Siedepunkterkennung und Dampfdrucknachführung bei VARIO® Pumpständen

Letztendlich ist die Wahl des Pumpenmodells auch abhängig von der Anforderung an die Vakuumregelung. Bei einigen Anwendungen wie beispielsweise Vakuumtrockenschränken oder Filtration ist eine Regelung des Vakuums nicht unbedingt notwendig. Bei anderen Anwendungen ist eine Vakuumregelung dagegen erforderlich:

Hier kommen im Grobvakuum Membranpumpen mit elektronischer VARIO®-Regelung zum Einsatz. Diese ermöglichen dank bedarfsgerecht angepasster Pumpendrehzahl eine punktgenaue Vakuumregelung. Bei der Rotationsverdampfung erkennen sie außerdem den Siedepunkt automatisch und führen den Dampfdruck kontinuierlich und adaptiv nach. Diese Vakuumpumpen passen sich dem Prozessverlauf an, reagieren also intelligent auf die Veränderungen innerhalb des Probengefäßes und ermöglichen eine optimale Prozessführung.

Für Anwendungen im Feinvakuum bietet VACUUBRAND verschiedene Regelpakete bestehend aus Vakuumcontroller und Saugleitungsventil an.

Wer hilft mir bei der Pumpenauswahl weiter?

Der Vacuum Pump Selection Guide ist eine Auswahlhilfe für Vakuumlösungen bei typischen Laboranwendungen. Über Fragen und Auswahlfelder wird der Anwender Schritt für Schritt zur optimalen Pumpenlösung für seine Anwendung geführt.

Es gibt viele weitere spezifische Anforderungen an Vakuumpumpen, die sich je nach Anwendung unterscheiden – wie biologische Sicherheitsstandards, ATEX-Explosionsschutz oder die Versorgung mehrerer Arbeitsplätze durch Lokale Vakuumnetzwerke. Gerne beraten wir hierzu unverbindlich und berücksichtigen weitere individuelle Einsatzbedingungen.

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verfasst von:

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