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台式冻干机的工作原理是什么?它如何实现物质的冷冻干燥?

点击次数:280更新时间:2024-04-02
  台式冻干机是一种利用冷冻干燥技术来去除物质中水分的设备。这种技术主要用于保存生物样品、食品、药物等,以延长其保质期并保持原有的生物活性和结构。以下是台式冻干机的工作原理
 
  1、冷冻阶段:首先,将待干燥的样品放入冻干机内,然后通过制冷系统将样品冷冻至低温(通常在-40°C至-50°C之间)。这会使样品中的水分结冰,形成固态。
 
  2、真空阶段:接下来,它会将腔体内抽成真空状态。这会降低腔体内的气压,使冰在低温下直接从固态变为气态,这个过程称为升华。由于真空状态下气体分子较少,冰的升华速度会加快。
 
  3、升华干燥阶段:在真空状态下,冰升华后产生的水蒸气会被冷凝器捕获。冷凝器的温度通常低于-50°C,能有效吸附水蒸气。这样,样品中的水分就被逐渐去除,而样品本身则保持在低温状态,避免了热损伤。
 

台式冻干机

 

  4、解析干燥阶段:当大部分水分被去除后,样品中仍然可能存在一些未冻结的水分,这些水分通常与样品的其他成分结合。为了去除这部分水分,需要提高样品的温度,使其达到较高的解析干燥温度(通常在20°C至60°C之间)。这样,剩余的水分会逐渐解析出来,并被冷凝器捕获。这个过程可能需要较长时间,以确保样品干燥。
 
  5、结束阶段:当样品中的水分被去除后,冻干过程结束。此时,可以关闭,并将干燥后的样品取出。由于水分已被去除,样品的质量和体积会大大减小,便于保存和运输。
 
  总之,台式冻干机的工作原理是通过冷冻、真空、升华和解析等过程,将样品中的水分去除,从而实现物质的冷冻干燥。这种技术在生物学、医学、食品科学等领域具有广泛的应用。
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