वैक्यूम पंप से जुड़ा सवाल: “वैक्यूम स्तर बहुत अधिक है; इस कारण कंडेन्सेशन में कठिनाई हो रही है।”

जलवाष्प सबसे आम है; चलिए, जलवाष्प का ही उदाहरण लेते हैं। 15 डिग्री पर, पानी का संतृप्त वाष्पदाब 17 मिलीबार होता है। ； अर्थात्, जब वायु का तापमान 15 डिग्री होता है, तो जब तक पानी का आंशिक दबाव 17 मिलीबार से कम रहता है, तब तक तरल पानी बनने की संभावना नहीं होती। अतः, 17 मिलीबार के जलवाष्प दबाव पर, यदि गैस का तापमान 15 डिग्री से अधिक हो, तो वह असंतृप्त जलवाष्प ही होती है; चाहे उस गैस में जलवाष्प की मात्रा कितनी भी अधिक क्यों न हो। यदि आप वैक्यूम पंप का उपयोग करके सीधे हवा निकालें, तो यह प्रक्रिया काफी कठिन हो ज ； यदि आप गैस में मौजूद जलवाष्प को हटाना चाहते हैं, तो इसके लिए लगभग 7 डिग्री सेल्सियस तापमान वाला पानी ही उपयोग में आना चाहिए; 32 डिग्री सेल्सियस तापमान वाला सामान्य पानी इस काम के लिए उपयुक्त नहीं है।

वैक्यूम उपकरणों में, ऐसी घनीभूत होने योग्य गैसों को बाहर निकालना आवश्यक है; बशर्ते कि वैक्यूम स्तर इतना अधिक न हो कि उन गैसों को आसानी से घनीभूत न किया जा सके (आमतौर पर इसके लिए जल-शीतलन का उपयोग किया जाता है)। ऐसी गैसों को यथासंभव ठंडा करके घनीभूत अवस्था म； यदि वैक्यूम स्तर बहुत अधिक होने के कारण गैसों को ठंडा करना मुश्किल हो जाता है, एवं ऐसी स्थिति में अलग से शीतलन प्रणाली का उपयोग करना आर्थिक रूप से व्यावहारिक न हो, तो आमतौर पर पहले स्टीम इंजेक्शन पंप का उपयोग करके वायुओं को बाहर निकाला जाता है; ताकि मिश्रित वायुओं का दबाव ऐसा हो जाए कि वे ठंडी हो सकें। इसके बाद गैस वैक्यूम पंप का उपयोग करके उन गैसों को बाहर निकाला जाता है जो ठंडी नहीं हो सकतीं। दूसरे शब्दों में, यदि वैक्यूम उपकरण में ठंडी हो सकने वाली गैसें मौजूद हैं, तो उन्हें पहले ही ठंडा करके बाहर निकालना बेहतर है; बजाय इसके कि सीधे वैक्यूम पंप का उपयोग करके गैसों को बाहर निकाला जाए। क्योंकि तरल पदार्थ वाष्पीकृत होने के बाद अपने आयतन में कई सौ गुना वृद्धि कर लेता वैक्यूम पंप का उपयोग करके, खासकर मैकेनिकल वैक्यूम पंप का उपयोग करके, वायु को निकालने में दूसरे वाक्य का अर्थ है: यदि वैक्यूम की मात्रा बहुत अधिक हो, तो तरल पदार्थ को ठंडा करने हेतु आवश्यक तापमान भी कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, चक्रीय जल का न्यूनतम तापमान 30 डिग्री हो सकता है; आप तो इसे ठंडा करने हेतु कोई रेफ्रिजरेटर इस्तेमाल नहीं कर सकते। ऐसी स्थिति में वाष्प-इंजेक्शन पंप का ही उपयोग किया जाता है, क्योंकि इस पंप की क्षमता अधिक होती है; लेकिन इसकी ऊर्जा-खपत भी अधिक होती है। यह पंप वैक्यूम में मौजूद घनीभूत होने योग्य गैसों को दबाव में लाकर फिर उन्हें ठंडा करके बाहर निकाल देता है। पीछे वाले स्तर को छोड़कर, आवश्यकता के अनुसार यांत्रिक वैक्यूमिंग का उपयोग करके अघुलनशील गैसों को निकाला जा सकता है।

आखिर 7 डिग्री का ठंडा पानी ही क्यों? सिद्धांत रूप में, 15 से कम तापमान वाला कोई भी घनीकृत जल ही घनीकृत हो सकता है, ना?

1) 15 डिग्री सेल्सियस पर पानी का संतृप्त वाष्पदाब 17 मिलीबार होता है। 2) केवल तभी ही प्रक्रिया-गैस में मौजूद जलवाष्प का दबाव 17 मिलीबार से अधिक होने पर ही उसे घनीभूत किया जा सकता है। ； 3) यदि फ्रीज़िंग वॉटर का प्रवेश तापमान 15 डिग्री हो, तो आम तौर पर कोई घनीकरण नहीं होता; ऐसी स्थिति में प्रक्रिया गैस का कुल दबाव 17 मिलीबार होता है। ； 4) निर्यात हेतु ठंडे पानी का तापमान 15 डिग्री होना आवश्यक है; अन्यथा ऐसा करना संभव ही नहीं है!

दूसरे शब्दों में, तरल पदार्थ का संतृप्त वाष्प दबाव, तरल पदार्थ के तापमान पर निर्भर होता है। यदि वाष्प को घनीभूत करना है, तो वाष्प का आंशिक दबाव, संतृप्त वाष्प दबाव से अधिक होना आवश्यक है। इसके लिए दो तरीके अपनाए जा सकते हैं: पहला तो गैस पर समग्र रूप से दबाव डालना, ताकि भाप का दबाव संतृप्त भाप के दबाव से अधिक हो जाए। ； पहला तरीका है, तरल पदार्थ का तापमान कम करना; इससे संतृप्त भाप का दबाव कम हो जाता है, और फलस्वरूप भाप का आंशिक दबाव संतृप्त भाप के दबाव से अधिक हो जाता है, जिससे भाप घनीभूत हो जाती है। पुस्तक में लिखा है: “यदि निर्वात स्तर बहुत अधिक होने के कारण घनीकरण में कठिनाई हो, एवं अलग से शीतलन प्रणाली का उपयोग करना आर्थिक रूप से व्यवहार्य न हो, तो ऐसी स्थिति में पहले स्टीम इंजेक्शन पंप का उपयोग करके वायु के दबाव को उस स्तर तक बढ़ाया जाता है, जिस पर वाष्प घनी हो सके; इस प्रकार घनी होने योग्य गैसें बाहर निकाल दी जाती हैं। इसके बाद गैस वैक्यूम पंप का उपयोग करके घनी होने योग्य न होने वाली गैसों को भी बाहर निकाला जाता है।” उच्च वैक्यूम स्तर का अर्थ है कि गैसों का कुल दबाव कम होता है; इस कारण भाप का दबाव संतृप्त भाप के दबाव से कम रह जाता है। यदि भाप को घनीभूत करना है, तो दूसरी विधि का उपयोग किया जा सकता है – अर्थात् शीतलन प्रणाली का उपयोग करके तरल पदार्थ के संतृप्त भाप दबाव को कम किया जा सकता है, जिससे भाप घनीभूत हो जाती है। लेकिन जब रेफ्रिजरेंट का उपयोग आर्थिक रूप से व्यवहार्य न हो, तो पहली विधि का उपयोग किया जाता है; इसमें गैस पर दबाव डालकर उसका वाष्पदाब, संतृप्त वाष्पदाब से अधिक कर दिया जाता है, जिससे वह घनीभूत हो जाती है। क्या ऐसा विश्लेषण सही है?

हाँ, ऐसा ही है। या तो शीतलन माध्यम का तापमान कम किया जाए, या फिर प्रक्रिया गैस पर दबाव डाला जाए; तभी ही घनीकृत तरल पदार्थ बन सकता है।

अरे, बहुत-बहुत धन्यवाद… आपकी मदद बहुत ही कीमती रही।

:विजय: कोई बात नहीं!