эффекты самодельного вакууматора

[stalvoron]

Доброго дня, уважаемые форумчане. Прошу, по возможности, разъяснить такую ситуацию. Для безнагревной сушки глиняных изделий (дома) сделал примитивный вакууматор. Стеклянная ёмкость - кладётся изделие, закрывается. Ручным насосом откачивается воздух. И потом, периодически, повторно откачивается. Предполагал, что при разряжении влага из глины испарится в пространство ёмкости и удалится при последующей откачке. Но наблюдаю интересное (для меня, по крайней мере). Первоначально, в ёмкость помещал практически сухое изделие ( по внешнему виду, на ощупь, и по звуку), а после того как откачал воздух, через несколько часов, открыл - изделие очень мокрое. Правда потом, всё равно высохло, но у меня такой вопрос. Это влага на поверхности из-за того, что произошла конденсация в вакууме из воздуха в начальный период создания вакуума (хотя я считал что этого не должно быть), либо может это "вытянуло" влагу из глины , но почему она (вода) не ушла в пространство ёмкости, а "легла" на поверхность? . Т.е. я предполагал, что вода будет выходить на поверхность по мере испарения с поверхности, не концентрируясь. В принципе процесс сушки вроде есть, но на мокрой поверхности появляется то ли соль, то ли "грибок" , в общем пакость какая-то. Плюс, изделие если мокрое, то можно смять детали на поверхности. В общем вроде не критично, но мне стало интересно, почему?

[wrest]

Замечу в сторону, для последующих комментаторов, что я клал телефон с барометром в вакуумный контейнер (бытовой: мясо-овощи-зелень хранить в "вакууме") и откачивал воздух бытовым вакууматором на батарейках. Показания были в районе 300..400 мм рт.ст. (точнее не помню). Думаю ручной насос даёт тот же порядок уровня разрежения.

-- 30.05.2021, 18:17 --

stalvoron в сообщении #1520513 писал(а):

И потом, периодически, повторно откачивается.

Это скорее всего значит, что контейнер недостаточно герметичный, а не то что вода испаряется и повышает давление.

[Emergency]

Это может быть связано с температурой поверхности. При вакуумировании вода испаряется с поверхности глины и поверхность сильно охлаждается. После этого жидкая водя существует, в основном, в самом холодном месте.
Ручные насосы мало пригодны для сушки под вакуумом - высыхание происходит медленно, а откачку вакуум-насосом надо вести постоянно в течение нескольких часов.

-- 30.05.2021, 19:04 --

[мат-ламер]

При отсасывании воздуха температура его понижается, поскольку отсасывание идёт путём увеличения объёма. При понижении температуры вода из пара превращается в жидкость и выпадает в виде росы на холодную поверхность.

[GraNiNi]

stalvoron в сообщении #1520513 писал(а):

Прошу, по возможности, разъяснить такую ситуацию. Для безнагревной сушки глиняных изделий (дома) сделал примитивный вакууматор. Стеклянная ёмкость - кладётся изделие, закрывается. Ручным насосом откачивается воздух. И потом, периодически, повторно откачивается. Предполагал, что при разряжении влага из глины испарится в пространство ёмкости и удалится при последующей откачке. Но наблюдаю интересное (для меня, по крайней мере). Первоначально, в ёмкость помещал практически сухое изделие ( по внешнему виду, на ощупь, и по звуку), а после того как откачал воздух, через несколько часов, открыл - изделие очень мокрое.

Ручным насосом хороший вакуум не создать, то есть такой, что бы вода закипела и начала испаряться при комнатной температуре, для этого нужно остаточное давление менее 20 мм рт. ст.

Но создаваемого разрежения достаточно для того, чтобы воздух, находящийся, в так называемых тупиковых порах - тонких каналах, которые не полностью заполнены водой, а только с поверхности глины, начал расширяться и выталкивать воду из пор наружу, что мы и наблюдаем в виде мокрой поверхности.

[wrest]

мат-ламер в сообщении #1520525 писал(а):

При отсасывании воздуха температура его понижается, поскольку отсасывание идёт путём увеличения объёма.

Ну там еще глины сотни грамм. Понижение (временное) температуры поллитра воздуха против массивной глины и самого сосуда тоже немалой (по сравнению с воздухом) массы...

[stalvoron]

Да, вероятней всего, имеет место быть явление выталкивания воды из пор как заметил уважаемыйGraNiNi.

GraNiNi в сообщении #1520526 писал(а):

Ручным насосом хороший вакуум не создать, то есть такой, что бы вода закипела и начала испаряться при комнатной температуре, для этого нужно остаточное давление менее 20 мм рт. ст.

А вот это - и не нужно . "Закипевшая вода" может "порвать" материал. Поэтому нельзя и интенсивно сушить и обжигать. Я предполагал, что небольшое разряжение медленно (но быстрее чем естественные условия) высушит глину. Кстати таким же насосом я медленно, но высушил небольшой кусок фрукты в морозильнике. Т.е. "вытягивание влаги" таки есть и при таком мизерном разрежении. Разница в том, что при заморозке нет поверхностной жидкой воды. Но принцип ( и насосик) работает. Может быть и явление конденсации на поверхности при охлаждении в момент разряжения. Я вакууматор выносил в тёплое помещение и там периодически откачивал, поэтому возможно и имеет место контраст температур поверхностей. Кстати конденсата на стекле не заметил. Огромное всем спасибо за участие.

[GraNiNi]

stalvoron в сообщении #1520532 писал(а):

Я предполагал, что небольшое разряжение медленно (но быстрее чем естественные условия) высушит глину.

После откачки некоторого объема воздуха, и удаления мизерного количества паров воды в нем содержащихся, устанавливается некоторое равновесное остаточное давление воздуха. При этом, несмотря на работу насоса, дальнейшего понижения давления не происходит, а значит и удаление воздуха прекращается.
А что происходит?
Вода, вышедшая на поверхность глины, частично испаряется и создает в замкнутом объеме воздуха (в стеклянной емкости) равновесное давление равное давлению насыщенных паров при комнатной температуре, после чего испарение прекращается.
Так как насос не может дальше понижать давление, то и пары воды не будут откачиваться - сушка останавливается.

Что бы удалить пары воды, нужно в сосуд снова запустить воздух и снова откачать - только таким многократным откачиванием можно удалять влагу.

Это очень неэффективно, гораздо проще сушить глину в сушильной печи при слабом нагреве до 50-80 градусов.

[stalvoron]

GraNiNi в сообщении #1520538 писал(а):

то очень неэффективно, гораздо проще сушить глину в сушильной печи при слабом нагреве до 50-80 градусов.

.Эффективностьэто многовекторное понятие . Сушить глину с регулируемым нагревом можно в духовке или на (-в) электропечке. Я знаю. Но-но-но. Это уже за деньги, плюс разное - всякое.

GraNiNi в сообщении #1520538 писал(а):

Вода, вышедшая на поверхность глины, частично испаряется и создает в замкнутом объеме воздуха (в стеклянной емкости) равновесное давление равное давлению насыщенных паров при комнатной температуре, после чего испарение прекращается.
Так как насос не может дальше понижать давление, то и пары воды не будут откачиваться - сушка останавливается.

. Вот этого не совсем понял. Разве после вакуумирования в замкнутом объёме не повысится давление после испарения, тем самым давая возможность произвести следующую откачку. Я на это и рассчитывал. Сначала разряжение, потом за счёт испарения - компенсация разряжения, и так до тех пор пока количество воды (её отсутствие) не сможет компенсировать возможности насоса. По факту сушка то происходит - я это вижу. И ёмкость в течении процесса я не открываю обычно(описанный мной случай -когда я открывал ёмкость и проверял "мокроту"- был единичным). Если бы установилось равновесие так уровень влажности бы остался неизменным. А так я же по цвету вижу что за сутки грамм 50-100 подсохло. Хотя? Уважаемый wrest писал, что может контейнер не герметичный и в реале происходит откачка- подсос из вне-откачка и т.д. Может быть. В любом случае спасибо.

[GraNiNi]

stalvoron в сообщении #1520548 писал(а):

Разве после вакуумирования в замкнутом объёме не повысится давление после испарения, тем самым давая возможность произвести следующую откачку.

Вот если бы остаточное давление, развиваемое насосом было, скажем, 10 мм рт.ст.,то при комнатной температуре над водой создавалось бы парциальное давление 20 мм рт. ст., то есть больше, то тогда можно было бы ее откачивать.

При ручной откачке остаточное давление, наверное, не опустится меньше 100 мм рт. ст. То есть, вначале, после откачки, останется 100 мм воздуха (пусть без паров воды), но испарение воды постепенно повысит давление на 20 мм, и ее пары заменят собой воздух, но суммарно будут те же 100 мм (80 мм - воздух) и откачка опять остановится.

stalvoron в сообщении #1520548 писал(а):

что может контейнер не герметичный и в реале происходит откачка- подсос из вне-откачка и т.д.

Обеспечить абсолютную герметичность в домашних условиях очень трудно, поэтому это вполне разумное объяснение.

[stalvoron]

GraNiNi в сообщении #1520558 писал(а):

Вот если бы остаточное давление, развиваемое насосом было, скажем, 10 мм рт.ст.,то при комнатной температуре над водой создавалось бы парциальное давление 20 мм рт. ст., то есть больше, то тогда можно было бы ее откачивать.

При ручной откачке остаточное давление, наверное, не опустится меньше 100 мм рт. ст. То есть, вначале, после откачки, останется 100 мм воздуха (пусть без паров воды), но испарение воды постепенно повысит давление на 20 мм, и ее пары заменят собой воздух, но суммарно будут те же 100 мм (80 мм - воздух) и откачка опять остановится.

Я понял. Т.е., что бы происходила, скажем так, непрерывная сушка , надо обеспечить разряжение, ниже, чем парциальное давление водяных паров при существующей температуре. Ага! Ну ладно.Спасибо.

[wrest]

stalvoron в сообщении #1520592 писал(а):

Т.е., что бы происходила, скажем так, непрерывная сушка , надо обеспечить разряжение, ниже, чем парциальное давление водяных паров при существующей температуре. Ага! Ну ладно.Спасибо.

Насыщенных паров. Тогда вода будет кипеть, в чем вы тоже не заинтересованы :)
Но такое низкое давление вы все равно не сможете создать хозбыт способами, да и контейнер не выдержит, если специально не сделан для подобных давлений. У бытовых выкуумных контейнеров, что есть у меня, заметно прогибается внутрь крышка даже при тех давлениях, что создает выкууматор на пальчиковых батарейках.

[Geen]

stalvoron в сообщении #1520592 писал(а):

надо обеспечить разряжение, ниже, чем парциальное давление водяных паров при существующей температуре.

Тогда вода будет кипеть, прямо внутри глины...

Стоит ещё учесть, что при высушивании большую роль может играть поверхностное натяжение воды - может меняться структура капилляров. И это может повлиять на прочность изделия.

[Toolt]

GraNiNi в сообщении #1520538 писал(а):

После откачки некоторого объема воздуха, и удаления мизерного количества паров воды в нем содержащихся, устанавливается некоторое равновесное остаточное давление воздуха. ... Что бы удалить пары воды, нужно в сосуд снова запустить воздух и снова откачать - только таким многократным откачиванием можно удалять влагу.

Совершенно точно. Хотел это же написать, но не решился комментировать в разделе ПРР. В свое время в лаборатории много раз убеждался, что высушить вакуумом материал получается гораздо быстрее в циклическом процессе, несколько раз запуская и откачивая воздух, чем если непрерывно откачивать.

[Xey]

stalvoron в сообщении #1520513 писал(а):

Для безнагревной сушки глиняных изделий

Для быстрой сушки фотопленок их погружали в спирт, который вытеснял воду из желатина, а потом быстро высыхал.