En kviksølvstempelpumpe er en type mekanisk vakuumpumpe, der bruger kviksølv . De blev meget brugt i laboratorie- og industriel vakuumteknologi i midten af det 19. - begyndelsen af det 20. århundrede.
De er nu fuldstændig forældede og har kun historisk interesse. Opnåelige vakuumværdier op til 10 −8 atmosfærer (~10 −3 Pa) er trykket af mættet kviksølvdamp ved driftstemperatur.
En af de første pumper af denne art, Geisler-Toepler pumpen , blev skabt i 1862 . At arbejde med denne pumpe krævede en masse fysisk indsats og tid [1] .
Senere blev Sprengels konstruktion , beskrevet i 1865 [2] , mere udbredt .
D. I. Mendeleev [1] [3] foreslog sit eget design af pumpen i 1874 .
I 1905 forbedrede den tyske fysiker Wolfgang Gede Geisler-Toepler-pumpen og erstattede translationel bevægelse med rotationsbevægelse, hvilket i høj grad forenklede brugen af pumpen [4] [5] .
Den enkleste pumpe består af to tanke forbundet med et lodret rør. En lille mængde kviksølv kommer med jævne mellemrum ind i den øvre beholder ( B ), som under påvirkning af tyngdekraften strømmer ind i et lodret rør og videre ind i den nederste beholder. Rørets diameter er valgt lille nok (ikke mere end 2,5 - 2,75 mm), således at overfladespændingen af en dråbe kviksølv giver overlapning af rørsektionen, hvilket forhindrer luft i at passere gennem røret fra bund til top. I dette tilfælde blev tilførselshastigheden af kviksølv dråbe for dråbe valgt således, at flere dråber konstant var til stede i det lodrette rør, adskilt af luftspalter. Hver gang en ny dråbe blokerede sektionen af røret, blev noget luft fanget i luftspalten under dråben fra den øvre beholder.
Kviksølv i disse pumper blev valgt som væske på grund af dets lave mættede damptryk (som gør det muligt at opnå et tilstrækkeligt dybt vakuum) og høj densitet (som forhindrer det atmosfæriske tryk på dråben nedefra i at overstige dråbens tiltrækningskraft til jorden).