La evaporación al vacío es el proceso que hace que la presión en un recipiente lleno de líquido se reduzca por debajo de la presión de vapor del líquido, lo que hace que el líquido se evapore a una temperatura más baja de lo normal. Aunque el proceso se puede aplicar a cualquier tipo de líquido a cualquier presión de vapor, generalmente se utiliza para describir la ebullición del agua al reducir la presión interna del recipiente por debajo de la presión atmosférica estándar y hacer que el agua hierva a temperatura ambiente . [1]
El proceso de tratamiento por evaporación al vacío consiste en reducir la presión interior de la cámara de evaporación por debajo de la presión atmosférica. De esta forma se reduce el punto de ebullición del líquido a evaporar, reduciendo o eliminando así la necesidad de calor tanto en el proceso de ebullición como en el de condensación. Existen otras ventajas, como la capacidad de destilar líquidos con puntos de ebullición elevados y evitar la descomposición de sustancias sensibles al calor. [2]
Cuando el proceso se aplica a los alimentos y se evapora y se elimina el agua , los alimentos se pueden almacenar durante largos períodos sin que se estropeen. También se utiliza cuando hervir una sustancia a temperaturas normales cambiaría químicamente la consistencia del producto, como la coagulación de las claras de huevo al intentar deshidratar la albúmina para convertirla en polvo.
Este proceso fue inventado por Henri Nestlé en 1866, famoso por Chocolates Nestlé , [ cita requerida ] aunque los Shakers ya utilizaban un recipiente al vacío antes de eso (ver leche condensada ).
Este proceso se utiliza industrialmente para elaborar productos alimenticios como leche evaporada para chocolate con leche y pasta de tomate para ketchup .
En la industria azucarera se utiliza la evaporación al vacío para la cristalización de soluciones de sacarosa . Tradicionalmente, este proceso se realizaba en modo discontinuo, pero hoy en día se dispone de tachos de vacío continuos. [3]
Los evaporadores al vacío se utilizan en una amplia gama de sectores industriales para tratar aguas residuales industriales . [4] Representa una tecnología limpia, segura y muy versátil con bajos costos de gestión, que en la mayoría de los casos sirve como un sistema de tratamiento de vertido cero.
La evaporación al vacío es también una forma de deposición física de vapor que se utiliza en las industrias de semiconductores , microelectrónica y óptica . En este contexto, se utiliza para depositar películas delgadas de material sobre superficies. Esta técnica consiste en bombear una cámara de vacío a bajas presiones (<10 −5 torr ) y calentar un material para producir vapor para depositarlo sobre una superficie fría. El material que se va a vaporizar se calienta normalmente hasta que su presión de vapor es lo suficientemente alta como para producir un flujo de varios angstroms por segundo mediante el uso de un calentador resistivo eléctrico o el bombardeo con un haz de alto voltaje .
Se ha investigado la evaporación térmica para la producción de diodos orgánicos emisores de luz (OLED) y células fotovoltaicas orgánicas . [5] [6] En las células fotovoltaicas orgánicas, la pureza de las capas semiconductoras orgánicas influye en la eficiencia y la estabilidad de la conversión de energía del dispositivo. [7]