什么是冷凍干燥機(jī)

2024/11/21 09:15:57

冷凍干燥機(jī)是一種去除冷凍樣品中水分的設(shè)備。

共有三種基本設(shè)備配置：

室（干燥室）：儲存和干燥樣品
冷卻阱：在冷凝器中重新冷凝并收集蒸發(fā)的水蒸氣。
真空泵：降低設(shè)備內(nèi)部的壓力
該系統(tǒng)通過降低室內(nèi)壓力并使冰升華來去除預(yù)冷凍樣品中的水分和溶劑?？梢愿稍飿悠?，同時(shí)*限度地減少其結(jié)構(gòu)的變化。

冷凍干燥機(jī)的使用
冷凍干燥機(jī)適用于在室溫、冷藏、冷凍等長時(shí)間保存樣品時(shí)，由于樣品中水分的影響而無法防止變質(zhì)的物質(zhì)。

如果密封的話，凍干樣品可以在室溫下長期保存。此外，存儲期間維護(hù)設(shè)備的成本低于其他存儲方法。

具體用途如下。

1. 食物
凍干食品是通過冷凍干燥方法生產(chǎn)的產(chǎn)品。除了速溶咖啡和味噌湯外，還有太空食品和應(yīng)急食品。優(yōu)點(diǎn)是可以長期保存，干燥輕質(zhì)，適合運(yùn)輸，風(fēng)味不易改變。

2. 藥品
由于無需加熱即可粉化，因此用于制造熱敏蛋白制劑、酶制劑等注射劑。還進(jìn)行了使用冷凍干燥機(jī)保存動物精子的研究。

冷凍干燥機(jī)原理
冷凍干燥機(jī)的流程如下。

進(jìn)行預(yù)凍以充分冷凍樣品。
將冷凍樣品儲存在室內(nèi)（干燥室）內(nèi)。
初級冷凍：通過真空泵降低室內(nèi)壓力并形成真空狀態(tài)，使溶劑從樣品中升華。對于擱板型，由于升華而損失的熱能通過加熱擱板來補(bǔ)償，從而可以有效地進(jìn)行干燥。
二次冷凍：在擱板式中，升高擱板溫度，將溶質(zhì)成分中含有的水作為解凍水（結(jié)合水）除去。這是一個(gè)相對較短的過程。
釋放真空并取出樣品。在架式冷凍干燥機(jī)中，通過使用封蓋架和封蓋小瓶，可以在釋放真空之前封蓋小瓶。
此外，升華的水蒸氣在稱為冷卻阱的裝置中被冷卻，并再次以冰的形式收集。此時(shí)，干燥室與冷卻阱之間的溫差越大，干燥進(jìn)行得越快。

食品的優(yōu)點(diǎn)是易于用水或沸水溶解和復(fù)溶，但一旦密封破裂，它們往往會氧化并吸收水分，從而更容易變質(zhì)。

冷凍干燥機(jī)的類型
凍干機(jī)主要有兩種類型：匯流板式（manifold type）和架子式（shelf type）。

此外，還有多種尺寸可供選擇，從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模使用的小型到制造現(xiàn)場使用的大型。干燥容量根據(jù)型號不同差異較大，小型號為150mL左右，大型號為100L以上。

1. 集裝式（集裝式）
體積比較小，適合基礎(chǔ)研究，架子式從小規(guī)模到大規(guī)模都可以使用。

2、貨架類型
可以通過加熱架子來調(diào)節(jié)溫度。升華所需的熱能可以補(bǔ)充到樣品中，使樣品得到有效的干燥。另外，部分貨架類產(chǎn)品還配備了旋蓋功能。通過使用封蓋小瓶作為樣品容器并操作封蓋架，可以在保持腔室內(nèi)部真空的同時(shí)自動封蓋樣品容器。

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