El sifón hidráulico

Los griegos y los romanos ya conocían el principio de funcionamiento del sifón y lo usaban en sus canalizaciones, como se atestigua en los restos de un sifón griego encontrado en Pérgamo (197-159 adc) o en muchos acueductos romanos, en los que, por ejemplo, les servía para bajar la cota del canal cuando tenían que construir acueductos de más de 50 m de altura, lo que consideraban peligroso.

Pero el sifón hidráulico era una solución más cara de construir, puesto que iban soterrados. Tampoco era segura, ya que las conducciones que usaban eran de plomo o terracota. Materiales que no llegaban a soportar la presión del agua en los puntos más bajos de la conducción. Así que preferían los acueductos de piedra.

Definición

La palabra sifón proviene del griego antiguo: σίφων, “tubería, tubo”, y define cualquier variedad de dispositivo que involucre el flujo de líquidos a través de tubos. En un sentido más estricto, la palabra se refiere particularmente a un tubo en forma de “U” invertida. Esta forma hace que un líquido fluya hacia arriba, por encima de la superficie de un depósito, sin bomba. Solo impulsado por la caída del líquido a medida que fluye por el tubo bajo la fuerza de la gravedad. Lo que se consigue es descargar a un nivel más bajo que la superficie del depósito de donde provino.

Funcionamiento del sifón hidráulico

Hay dos teorías principales sobre cómo los sifones hacen que el líquido fluya cuesta arriba, contra la gravedad. La teoría tradicional durante siglos fue que la gravedad que empuja el líquido hacia abajo en el lado de salida del sifón resultó en una presión del agua reducida en la parte superior del sifón. Luego, la presión atmosférica pudo empujar el líquido desde el depósito superior, hacia la presión reducida en la parte superior del sifón, como en un barómetro o una pajita, y luego hacia arriba.

Sin embargo, se ha demostrado que los sifones pueden operar en vacío y a alturas que exceden la altura barométrica del líquido. En consecuencia, se ha defendido la teoría de la tensión de cohesión. Esta teoría dice que el líquido se tira sobre el sifón de una manera similar al modelo de cadena. No es necesario que sea una teoría u otra la que sea correcta. Ambas teorías pueden ser correctas en diferentes circunstancias de presión ambiental.

La teoría de la presión atmosférica con la gravedad obviamente no puede explicar los sifones en el vacío, donde no hay una presión atmosférica significativa. Pero la teoría de la tensión de cohesión con la gravedad no puede explicar los sifones de gas CO2, los sifones que funcionan a pesar de las burbujas y el sifón de gotas voladoras, donde los gases no ejercen fuerzas de tracción significativas y los líquidos que no están en contacto no pueden ejercer una fuerza de tensión cohesiva. 

Origen del sifón hidráulico

Los relieves egipcios del 1500 aC representan sifones utilizados para extraer líquidos de grandes frascos de almacenamiento. Existe evidencia física del uso de sifones por parte de los griegos en la Copa de Justicia de Pitágoras en Samos en el siglo VI a. C. y por ingenieros griegos en el siglo III a. C. en Pérgamo.

Los hermanos Banu Musa de Bagdad en el siglo IX inventaron un sifón hidráulico doble concéntrico, que describieron en su Libro de dispositivos ingeniosos. Los sifones se estudiaron más a fondo en el siglo XVII, en el contexto de las bombas de succión y las bombas de vacío.

Como vemos no se tiene noticia cierta de cuando empezó a usarse el sifón hidráulico. Y parece que tras los romanos, los europeos medievales no entendían el juego de la presión del agua y no lo usaron, así cuando las conducciones romanas se deterioraban ya nadie sabía repararlas y mucho menos por qué dejaban de funcionar.

El sifón hidráulico juega con la presión del agua

Foto: Sifón en un acueducto romano, Dominio público, Wikipedia