Bomba de Sprengel

La bomba de Sprengel fue el primer aparato desarrollado para obtener alto vacío (<1*10-8 atm). Su inventor fue el químico alemán Hermann Sprengel. Funciona bajo el principio de tromba, que consiste en una corriente de líquido que arrastra consigo aire y genera un vacío parcial

La bomba Sprengel es una bomba de vacío que utiliza las gotas de mercurio que caen a través de un tubo capilar de pequeño diámetro para atrapar el aire del sistema a evacuar. Fue inventada por el químico Hermann Sprengel, nacido en Hannover, en 1865, mientras trabajaba en Londres. La bomba creó el mayor vacío alcanzable en ese momento, menos de 1 mPa (aproximadamente 1×10-8 atm).

Funcionamiento de la bomba de Sprengel

Como el propio Sprengel explicó su bomba de vacío era una modificación del » trombo» (o «trombe»), que se conocía en Europa al menos desde el siglo XVI. En un trompo, el agua cae de un depósito a través de una tubería. El extremo superior del tubo está cerrado excepto por un conjunto de tubos de pequeño diámetro, cada uno de los cuales está abierto al aire en un extremo y que se sumerge bajo el agua en su otro extremo.

A medida que el agua cae, arrastra el aire de los tubos. El agua lleva el aire al fondo del tubo, donde el aire se acumula en un depósito a alta presión. El trampantojo se usaba para producir un flujo constante de aire para la fundición y la elaboración de metales, entre otros usos. Sprengel simplemente conectó un tubo al extremo superior de la tubería con el fin de utilizar el flujo de líquido para evacuar un recipiente

El suministro de mercurio está contenido en el depósito de la izquierda. Fluye hacia el bulbo B, donde forma gotas que caen en el largo tubo de la derecha. Estas gotas atrapan entre ellas el aire en B. El mercurio que se agota se recoge y se vierte de nuevo en el depósito de la izquierda. De esta manera se puede extraer prácticamente todo el aire del bulbo B, y por lo tanto de cualquier recipiente R, que puede estar conectado con el B. En el M hay un manómetro que indica la presión en el recipiente R, que se está agotando.

Las gotas de mercurio que caen comprimen el aire hasta la presión atmosférica que se libera cuando la corriente llega a un recipiente en el fondo del tubo. A medida que la presión disminuye, el efecto de amortiguación del aire atrapado entre las gotas disminuye, por lo que se puede escuchar un martilleo o golpeteo, acompañado de destellos de luz dentro del recipiente evacuado debido a los efectos electrostáticos sobre el mercurio.

La velocidad, simplicidad y eficiencia de la bomba Sprengel la convirtió en un dispositivo popular entre los experimentadores. El primer modelo de Sprengel podía evacuar un recipiente de medio litro en 20 minutos.

Diagrama de la bomba de Sprengel
Diagrama de una bomba de Sprengel

Aplicaciones

William Crookes usó las bombas en serie en sus estudios de las descargas eléctricas. William Ramsay las usó para aislar los gases nobles, y Joseph Swan y Thomas Edison las usaron para evacuar sus nuevas lámparas de filamento de carbono. La bomba Sprengel fue la herramienta clave que hizo posible en 1879 agotar suficientemente el aire de una bombilla para que una bombilla eléctrica incandescente de filamento de carbono durara lo suficiente para ser comercialmente práctica. El propio Sprengel pasó a investigar los explosivos y finalmente fue elegido miembro de la Royal Society.

Para más información Classic Kit: Sprengel pump | Opinion | Chemistry World