# Bomba de vácuo rotativa de mercúrio

> Esvaziar lâmpadas com um tambor que roda no mercúrio

- Data: 1893
- Época: Era elétrica
- Domínio: [Ferramentas e fabrico](https://lastcodex.org/pt/domains/tools/)
- Etapa: V (Era elétrica)
- Dificuldade: 4/5
- URL: https://lastcodex.org/pt/inventions/rotary-mercury-vacuum-pump/

Uma bomba de vácuo rotativa de mercúrio esvazia lâmpadas e válvulas eletrónicas com uma peça rotativa em que o mercúrio serve de êmbolo líquido. Na bomba de Wolfgang Gaede, de 1905, cada câmara curva de um tambor aspira gás do recipiente ao sair do mercúrio e, ao mergulhar de novo, empurra-o para o invólucro, de onde uma segunda bomba o retira. F. Schulze-Berge descrevera em 1893 uma bomba rotativa de mercúrio que podia ser acionada mecanicamente; a de Gaede foi fabricada em grande número para as indústrias das lâmpadas e das válvulas.

![Bomba de vácuo rotativa de mercúrio · Esvaziar lâmpadas com um tambor que roda no mercúrio](https://lastcodex.org/_astro/plate.8DVGgJ4j_Z7k1Tt.webp)

## Legenda

1. Invólucro metálico meio cheio de mercúrio
2. Tambor dividido em câmaras curvas
3. Ligação ao recipiente a esvaziar
4. Saída para a bomba preliminar
5. Polia acionada por um motor

## O que é

Uma bomba de vácuo retira o gás de um recipiente fechado. Por volta de 1900, os fabricantes de [lâmpadas elétricas](/pt/inventions/light-bulb/), de tubos de raios X e de [válvulas eletrónicas](/pt/inventions/vacuum-tube/) precisavam de pressões muito mais baixas do que as que uma [bomba de êmbolo](/pt/inventions/piston-pump/) atinge, porque o ar que fica numa ampola estraga um filamento quente. As melhores bombas da época substituíam o êmbolo sólido por um êmbolo líquido de mercúrio.

As bombas rotativas tornaram esse princípio contínuo. Na forma que Wolfgang Gaede apresentou em 1905, um tambor dividido em câmaras curvas roda devagar dentro de um invólucro metálico fechado, cheio de mercúrio mais ou menos até meio. É acionado por um motor elétrico, pelo que ninguém tem de o manobrar à mão.

## Como funciona

A bomba trabalha por andares. Uma bomba preliminar separada baixa primeiro a pressão dentro do invólucro. A bomba rotativa tira depois o gás que resta no recipiente e expulsa-o para essa atmosfera já rarefeita, de onde a bomba preliminar o retira.

![Corte da bomba visto a três quartos: um invólucro metálico redondo sobre um pé, sem a parede da frente, mostrando um tambor de três câmaras curvas a rodar num veio horizontal, mergulhado em mercúrio até pouco acima do cubo, de onde sai ao centro a boca do tubo de aspiração](https://lastcodex.org/_astro/v2.DsOyRIaM_ZVNGIr.webp)
_Cada câmara do tambor abre-se para o recipiente acima do mercúrio, depois mergulha nele e esvazia-se._

Enquanto o tambor roda, o mercúrio mantém o seu nível e as câmaras atravessam-no. Do lado em que uma câmara sai do mercúrio, o espaço livre dentro dela cresce, e o gás do recipiente entra pelo tubo de aspiração, que desemboca no tambor acima do mercúrio. Do outro lado, a câmara volta a mergulhar: o mercúrio sobe nela como um êmbolo e empurra o gás para o invólucro, de onde a bomba preliminar o retira. A abertura da câmara mergulha depois no mercúrio e fecha-se. Cada volta leva um pouco do gás do recipiente, e a pressão nele desce passo a passo.

A mesma ideia funcionava em bombas de mercúrio mais antigas, em que uma coluna de mercúrio substituía o êmbolo sólido de uma bomba mecânica e era subida e descida à mão. Fazer rodar as câmaras através do mercúrio tornou o ciclo contínuo, e um motor podia acioná-lo.

## Como fazer

![Um copo de vidro seguro de boca para baixo e empurrado para dentro de uma bacia de água, com a água subida em parte no interior sob uma bolsa de ar presa, e um segundo copo inclinado que deixa escapar uma bolha pela borda](https://lastcodex.org/_astro/v1.BjsOJCz-_1kuI7o.webp)
_Empurrado para a água, um copo virado prende uma bolsa de ar; inclinado, solta-a, como faz cada câmara do tambor._

Dois modelos simples, com água e cartão, mostram o ciclo da bomba.

**Prender uma bolsa de ar.** Encha de água uma bacia grande. Segure um copo transparente de boca para baixo e empurre-o a direito: o ar não consegue sair e a água só sobe um pouco no copo, travada pela bolsa presa. Incline devagar o copo debaixo de água até a borda se levantar de um lado: a bolsa sai numa bolha grande e a água enche o copo. Na bomba, a superfície do mercúrio fecha assim cada câmara e depois enche-a.

**Fazer rodar o ciclo.** Desenhe num cartão rígido um círculo com cerca de 20 cm de diâmetro para o invólucro e pinte de azul a metade de baixo até uma linha horizontal: é o nível do líquido. Marque um pequeno quadrado no alto do círculo como saída para a bomba preliminar. Recorte de outro cartão um disco com cerca de 16 cm de diâmetro e desenhe nele três câmaras curvas como as pás de uma ventoinha. Prenda o disco ao centro do círculo com um ataché. Rode-o devagar e siga uma câmara: ao sair do azul, a sua parte acima do líquido cresce, e é então que a câmara aspira o gás do recipiente. Ao mergulhar do outro lado, o líquido sobe nela e essa parte diminui, e é então que o gás é empurrado para o invólucro.

## História e evolução

![Uma bomba de mercúrio da década de 1880 numa armação de madeira: um longo tubo de vidro vertical com um funil em cima, um ramo lateral que vai dar à ampola de uma lâmpada e, em baixo, uma tina onde se junta o mercúrio que cai](https://lastcodex.org/_astro/v3.lcHGHKw__ZWA3Vd.webp)
_Numa bomba de Sprengel, gotas de mercúrio que caem por um tubo levam o gás; era a bomba dos fabricantes de lâmpadas antes das rotativas._

Em 1722, Emanuel Swedenborg descreveu uma bomba em que uma coluna de mercúrio, subida e descida, substituía o êmbolo sólido de uma bomba de ar mecânica. Em 1855, Heinrich Geissler, de Bona, construiu uma bomba com dois recipientes de vidro unidos por um tubo de borracha; descrita pela primeira vez em 1858, superou em simplicidade e eficácia todas as bombas de mercúrio anteriores. Em 1865, Hermann Sprengel apresentou uma bomba em que gotas de mercúrio a cair por um tubo de vidro estreito prendiam cada uma um pouco de gás e levavam-no. Em 1879, o laboratório de Edison em Menlo Park combinou bombas de Geissler e de Sprengel para esvaziar as ampolas das suas lâmpadas e media a pressão com um manómetro de McLeod.

Estas bombas eram lentas e manobradas à mão. Em 1893, F. Schulze-Berge descreveu uma bomba rotativa de mercúrio nos Annalen de Wiedemann, e a Nature deu notícia dela em novembro: um tubo em anel, cheio de mercúrio em parte, rodava num plano inclinado, e o mercúrio, servindo de êmbolo, aspirava o gás do recipiente e empurrava-o para uma bomba auxiliar. Podia ser acionada mecanicamente, e ele estava a construir uma maior para a indústria. Wolfgang Gaede, assistente na Universidade de Friburgo em Brisgóvia, estudava o efeito Volta no vácuo e verificou que as bombas do seu tempo não atingiam uma pressão suficientemente baixa. Em 1905 apresentou a sua bomba de ar rotativa de mercúrio no congresso de naturalistas e médicos alemães em Merano, onde causou sensação. O historiador Franz Wolf escreveu que ela, tal como a sua bomba de óleo, só aperfeiçoava princípios já conhecidos da bomba de êmbolo. A bomba podia ser acionada por um motor e foi fabricada em grande número para as indústrias das lâmpadas e das válvulas eletrónicas.

A partir de 1906, Gaede trabalhou com a casa E. Leybold's Nachfolger, de Colónia. A sua bomba rotativa de óleo de 1907 foi pensada sobretudo como bomba preliminar da de mercúrio. Depois apresentou em 1912 a bomba molecular, que arrasta as moléculas de gás ao longo de um cilindro a rodar muito depressa, e a bomba de difusão de mercúrio, sem peças móveis. Ambas atingiam pressões muito mais baixas do que a bomba rotativa de mercúrio.

## Dados essenciais

- Forma rotativa descrita: 1893, F. Schulze-Berge, nos Annalen de Wiedemann
- Bomba de tambor de Gaede apresentada: 1905, congresso de naturalistas e médicos alemães em Merano
- Acionamento: Motor elétrico, que faz rodar o tambor sem parar
- Principais utilizadores: Fabricantes de lâmpadas elétricas e de válvulas eletrónicas
- Bomba preliminar: Necessária para retirar o gás expulso; a bomba rotativa de óleo de Gaede (1907) foi feita sobretudo para isso

## Requer

- [Bomba de pistão](https://lastcodex.org/pt/inventions/piston-pump/): A água elevada por pistão e válvulas (c. 270 a.C.)
- [Motor elétrico](https://lastcodex.org/pt/inventions/electric-motor/): A corrente transformada em rotação (1834)
- [Extração do mercúrio](https://lastcodex.org/pt/inventions/mercury-extraction/): Tirar o azougue do cinábrio (c. 315 a.C.)

## Fontes

- [Gaede, Wolfgang (NDB 6, 1964, entry by Franz Wolf)](https://www.deutsche-biographie.de/sfz19730.html), Neue Deutsche Biographie, Historische Kommission bei der Bayerischen Akademie der Wissenschaften
- [P. A. Redhead, History of vacuum devices, CAS CERN Accelerator School: Vacuum Technology (1999), pp. 281–290](https://doi.org/10.5170/CERN-1999-005.281), CERN
- [Our founders: Wolfgang Max Paul Gaede](https://www.leybold.com/en/about-us/history/our-founders), Leybold GmbH
- [Gaede type rotary mercury pump, 1916–1926 (1926-281)](https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co3132/gaede-type-rotary-mercury-pump), Science Museum Group
- [Sectioned rotor for Gaede rotary mercury pump (1926-690)](https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co3137/sectioned-rotor-for-gaede-rotary-mercury-pump), Science Museum Group
- [Notes (Schulze-Berge's rotary mercury air-pump, after Wiedemann's Annalen), Nature 49, 16 November 1893, p. 65](https://dbc.wroc.pl/Content/17086/PDF/19209.pdf), Nature, scanned by the Lower Silesian Digital Library (Dolnośląska Biblioteka Cyfrowa)
- [Pump: air-pumps, mercurial (1911 Encyclopædia Britannica)](https://en.wikisource.org/wiki/1911_Encyclop%C3%A6dia_Britannica/Pump), Encyclopædia Britannica, 11th edition, transcribed on Wikisource
- [Air pump (Geissler's mercurial air pump of 1855; Sprengel's pump of 1865), The New International Encyclopædia, 1st edition, vol. 1 (1902)](https://en.wikisource.org/wiki/Page:The_New_International_Encyclop%C3%A6dia_1st_ed._v._01.djvu/297), Dodd, Mead and Company, transcribed on Wikisource
- [Pompa Gaede rotativa a mercurio (porcelain drum of three cells in a cylinder filled a little over half with mercury; fore-pump to 20 mmHg)](https://museofisica.web.uniroma1.it/it/pompa-gaede-rotativa-mercurio), Museo di Fisica, Sapienza Università di Roma
- [W. Gaede, Means for producing high vacuums, US patent 852,947 (application filed 17 August 1906, granted 7 May 1907): drum chambers rotating in mercury, suction pipe through the centre of the drum, auxiliary pump on the casing](https://patents.google.com/patent/US852947A/en), Google Patents
- [Mercury pump (type resembling the one described by Swedenborg in his Miscellanea of 1722)](https://catalogue.museogalileo.it/object/MercuryPump_n01.html), Museo Galileo, Florence
- [The Platinum Filament Lamp (1879: Geissler and Sprengel pumps combined, McLeod gauge added to the Menlo Park pump)](https://edison.rutgers.edu/life-of-edison/biographical-essays/lighting/the-platinum-filament-lamp), Thomas A. Edison Papers, Rutgers University
- [R. K. Waits, Edison's Vacuum Technology Patents (abstract, paper VST-TuA8, AVS 48th International Symposium, 2001)](https://www2.avs.org/symposium2001/Papers/Paper_VST-TuA8.html), AVS

Factos verificados em 2026-10-22.

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