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冷凍乾燥機的原理

日期:2025-05-06 16:38
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摘要:

冷凍乾燥機的原理,冷凍乾燥機是將含水物品預先凍結,然後將其水分在真空狀態下升華而獲得乾燥物品的一種技術方法。升華指的是溶劑,比如水,像乾冰一樣,不經過液態,從固態直接變為氣態的過程。冷凍乾燥得到的產物稱作凍乾物(lyophilizer),該過程稱作凍乾(lyophilization.

冷凍乾燥可以自然發生,在自然情況下,這一過程緩慢而且不可預測。通過冷凍乾燥係統,人們改進,細分了很多步驟加速了這一過程。 
    
冷凍乾燥係統 
    
一個基本的冷凍乾燥係統包括: 
    
一個乾燥室或者多歧管 
    
一個抽真空係統克服阻礙因素和加速氣體流動 
    
一個熱源提供能量 
    
一個低溫冷凝器,用於使蒸氣壓差*大化並捕捉蒸汽使之凍結,避免水蒸汽       
    
一個真空泵 
    
冷凍乾燥的步驟 :
    
冷凍乾燥過程包含三個步驟 :
    
預凍, 為接下來的升化過程準備樣品 
    
初級乾燥,在此過程中冰升化而不融化。 
    
次級乾燥,在此過程中,鍵和於固體物質的殘留水分被除去,從而留下乾燥樣品,這一步驟對保存樣品的穩定性非常重要。 
    
在殼式預凍中,凍乾瓶中樣品浸放在低溫熱傳導液體裡旋轉,液體樣品沿凍乾瓶圓周內壁結凍,以達到更大的表麵積。這層薄的結凍層能讓水份子更加容易地穿過。一旦樣品結冰,就可以與冷凍乾燥係統連接了。 

初級和次級乾燥發生在樣品瓶被連接到凍乾係統時,樣品立刻暴露在一個真空條件下,從而克服氣流阻力。同時熱量被得供做能量。為接在乾燥箱或多歧管的凍乾瓶得其它玻璃容器提供熱量的熱源是室溫空氣浴。在自動壓蓋上箱,是加熱層供給。真空和熱量這些條件可幫助從冰中升化出的水蒸汽更容易地流離樣品和表層已凍乾的物質。 
   
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