ABOUT

تُعتبر عملية التبخير تحت الفراغ تقنيةً صناعيةً أساسيةً تُستخدم على نطاق واسع في العديد من الصناعات، من معالجة الأغذية إلى إنتاج الأدوية والكيميائيات. فهم مبادئها الأساسية أمر بالغ الأهمية لأي شخص يعمل في هذه المجالات، أو يرغب في فهم العمليات الكيميائية والفيزيائية المتضمنة. تُسهل هذه المقالة فهم هذه المبادئ من خلال شرح مفصل لعملية التبخير تحت الفراغ وآلياتها.

خفض نقطة الغليان

تعتمد فكرة التبخير تحت الفراغ على مبدأ خفض نقطة غليان السائل. عندما يكون الضغط الجوي فوق السائل منخفضًا، فإن جزيئات السائل تتطلب طاقة أقل لتغلب على قوى التجاذب بينها والتحول إلى بخار. يُحقق ذلك عن طريق إنشاء فراغ جزئي داخل جهاز التبخير، مما يخفض الضغط على السائل ويقلل بالتالي من نقطة غليانه. هذا يسمح بتبخير السائل عند درجات حرارة أقل بكثير من درجة غليانه العادية تحت الضغط الجوي القياسي. بهذه الطريقة، يمكن تجنب تفكك أو تدهور المواد الحساسة للحرارة.

خفض درجة الحرارة أثناء التبخير أمر بالغ الأهمية للحفاظ على جودة المنتج النهائي، خاصةً في صناعات الأغذية والأدوية حيث يكون الحفاظ على الخصائص الكيميائية والبيولوجية للمواد الخام أمرًا ضروريًا. فعلى سبيل المثال، يمكن استخدام التبخير تحت الفراغ لتحلية العصائر والحليب دون فقدان العناصر الغذائية الحساسة للحرارة.

التركيز والتجفيف

تُستخدم عملية التبخير تحت الفراغ أيضًا لتركيز المحاليل أو تجفيف المواد. عندما يتبخر المذيب (مثل الماء) من المحلول، يزداد تركيز المذاب. هذا يُستخدم على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية لتركيز العصائر أو إنتاج مستخلصات نباتية مركزّة. أما في عملية التجفيف، فيتم إزالة كل أو معظم المذيب من المادة، مما يؤدي إلى الحصول على منتج جاف.

تتميز هذه العملية بأنها فعالة في تجفيف المواد الحساسة للحرارة، لأنها تسمح بإزالة الرطوبة عند درجات حرارة منخفضة، مما يمنع التلف الحراري. تُستخدم هذه التقنية بشكل شائع في تجفيف المواد الغذائية، مثل الفاكهة والخضروات، وكذلك في صناعة الأدوية، للحصول على منتجات جافة عالية الجودة.

أنواع مبخرات الفراغ

يوجد العديد من أنواع مبخرات الفراغ، كل منها مصمم لتلبية احتياجات عملية محددة. تتراوح هذه الأنواع من مبخرات الأغشية الرقيقة إلى مبخرات الفيلم المتدفق، وكل نوع له مميزاته وعيوبه الخاصة. اختيار النوع المناسب يعتمد على خصائص المادة المُعالجة، ومعدل التبخير المطلوب، وحجم العملية.

يجب مراعاة عوامل عديدة عند تصميم واختيار مبخر الفراغ المناسب، منها نوع المادة المُعالجة، لزوجتها، حساسيتها للحرارة، وكمية المادة التي يجب معالجتها. فهم هذه العوامل ضروري لضمان كفاءة العملية وفعالية التكلفة.