Bei der Verdampfung wird der Vakuumdruck in erster Linie benötigt, um den Siedepunkt der zu verdampfenden Flüssigkeit zu senken und so den Energiebedarf des Prozesses zu verringern und die Effizienz der Verdampfung zu erhöhen. Dies ist besonders wichtig bei Verfahren wie der Rotationsvakuumverdampfung und der thermischen Verdampfung, bei denen eine genaue Kontrolle der Verdampfungsbedingungen entscheidend ist.
Herabsetzung des Siedepunkts:
Im Vakuum wird der Außendruck reduziert, so dass Flüssigkeiten bei niedrigeren Temperaturen verdampfen können als unter normalem atmosphärischem Druck. Das liegt daran, dass der Siedepunkt einer Flüssigkeit direkt mit dem Außendruck zusammenhängt; wenn der Druck sinkt, sinkt auch der Siedepunkt. So siedet Wasser beispielsweise in großen Höhen, wo der atmosphärische Druck niedriger ist, bei einer niedrigeren Temperatur. Durch Anlegen eines Vakuums wird der Druck in der Verdampfungskammer gesenkt, so dass die Flüssigkeit bei einer niedrigeren Temperatur sieden kann, was oft energieeffizienter und sicherer ist, insbesondere bei hitzeempfindlichen Materialien.Verbesserung der Verdampfungseffizienz:
Bei der Vakuumverdampfung ist die Verwendung von Hochvakuumbedingungen aus mehreren Gründen entscheidend. Erstens erhöht es die mittlere freie Weglänge der Dampfmoleküle, was bedeutet, dass sie längere Strecken zurücklegen können, ohne mit Gasmolekülen zusammenzustoßen. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass die Dampfmoleküle von ihrer Bahn abgelenkt werden, was für eine gleichmäßige und gerichtete Abscheidung von Materialien in Verfahren wie der Mikro- und Nanofabrikation von entscheidender Bedeutung ist. Zweitens ermöglichen die Vakuumbedingungen eine bessere Kontrolle über den Verdampfungsprozess, da das Vakuumniveau schnell angepasst werden kann, um die Prozesseffizienz zu optimieren, die Prozesszeit zu minimieren und sichere Arbeitsbedingungen zu gewährleisten.
Anwendung in der Rotationsverdampfung:
