一、實驗室冷凍干燥機要多久才可以凍干
冷凍干(gan)燥機(ji)(ji)是(shi)實(shi)驗室(shi)常用的(de)(de)一種設備,它能有效地保(bao)留(liu)凍干(gan)產品(pin)的(de)(de)熱敏性成分及原有生物(wu)特性。冷凍干(gan)燥機(ji)(ji)的(de)(de)整(zheng)個凍干(gan)過(guo)程(cheng)都是(shi)在低(di)溫低(di)壓環境下(xia)進(jin)行(xing)的(de)(de),那么實(shi)驗室(shi)凍干(gan)機(ji)(ji)凍干(gan)需(xu)要多久呢?
凍(dong)干過(guo)(guo)程(cheng)是一(yi)個由低(di)溫逐(zhu)漸緩(huan)慢升溫的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng),如果升溫過(guo)(guo)快、溫度過(guo)(guo)高,容易導致最終凍(dong)干產(chan)品(pin)外觀崩塌、品(pin)相(xiang)不(bu)佳,凍(dong)干過(guo)(guo)程(cheng)分為:預凍(dong)、升華干燥(zao)、解(jie)析干燥(zao)等三個階段,一(yi)般(ban)(ban)正常(chang)情況(kuang)下需要24小時左右,具體凍(dong)干產(chan)品(pin)不(bu)同(tong),凍(dong)干所需要的(de)(de)時間也有所不(bu)同(tong),如果是結晶點(dian)低(di)的(de)(de)生物制品(pin),一(yi)般(ban)(ban)需要三十(shi)幾個小時。
二、實驗室凍干機如何縮短凍干周期
凍(dong)干(gan)(gan)機(ji)的(de)凍(dong)干(gan)(gan)需要(yao)的(de)時間周期是比(bi)較(jiao)長的(de),如果想(xiang)盡可(ke)能縮短(duan)凍(dong)干(gan)(gan)周期的(de)話,可(ke)以通過(guo)以下方法(fa)來(lai)實現:
實驗室凍干(gan)機(ji)可(ke)(ke)根據凝(ning)結器溫度(du)(du)、系統(tong)的真空度(du)(du)和升華情況等,進(jin)行以獲得快速凍干(gan)為目標的隨機(ji)調(diao)整。可(ke)(ke)以將凍干(gan)機(ji)凝(ning)結器的溫度(du)(du)保持于-50~-60℃,系統(tong)的真空度(du)(du)保持在0.1~10Pa的范圍,即可(ke)(ke)通過(guo)不斷觀察制品的色(se)澤(ze)變化,而(er)將升溫速度(du)(du)調(diao)至(zhi)每(mei)l小(xiao)時10~15℃左右或更快一些(xie)。這樣(yang)雖(sui)然不如一次加熱至(zhi)深度(du)(du)干(gan)燥前的溫度(du)(du)理(li)想并簡(jian)單,但也能基(ji)本上達(da)到(dao)明(ming)顯縮短凍干(gan)周(zhou)期(qi)的目的。
三、凍干機的凍干快慢與什么有關
冷凍干燥機冷凍干燥的(de)整(zheng)個過(guo)(guo)程(cheng)其實(shi)就是傳(chuan)熱(re)和傳(chuan)質(zhi)(水蒸氣(qi))同時進行的(de)過(guo)(guo)程(cheng),熱(re)和質(zhi)的(de)傳(chuan)遞(di)速率共同影(ying)(ying)響(xiang)干燥速率,從而影(ying)(ying)響(xiang)整(zheng)個凍干周期,所有影(ying)(ying)響(xiang)熱(re)和質(zhi)傳(chuan)遞(di)的(de)因素均會(hui)影(ying)(ying)響(xiang)干燥速率,具體有:
1、物料的形態與組分
使用凍干機進行凍干物料的形(xing)態(tai)(tai)通常分為固體(ti)和(he)(he)液體(ti),固體(ti)的形(xing)態(tai)(tai)和(he)(he)液體(ti)的濃度(du)對冷凍干燥速率的影(ying)響較大。
2、預凍速率
冷凍時所形成的晶體大(da)小(xiao)在很大(da)程度上影響干燥的速(su)(su)(su)率和(he)干燥后產品的溶解(jie)速(su)(su)(su)度。速(su)(su)(su)凍和(he)慢(man)凍過程具(ju)有以下(xia)差別:速(su)(su)(su)凍產生(sheng)的冰(bing)(bing)晶較小(xiao),慢(man)凍產生(sheng)的冰(bing)(bing)晶較大(da)。大(da)的冰(bing)(bing)晶有利(li)于(yu)升華(hua)(hua),小(xiao)的冰(bing)(bing)晶不(bu)利(li)于(yu)升華(hua)(hua),快速(su)(su)(su)凍結導致升華(hua)(hua)速(su)(su)(su)率低,解(jie)吸速(su)(su)(su)率快;慢(man)速(su)(su)(su)凍結導致升華(hua)(hua)速(su)(su)(su)率快,解(jie)析(xi)速(su)(su)(su)率慢(man)。
3、裝量
物料(liao)(liao)(liao)在凍(dong)干(gan)時,分裝到容器(qi)中后存在一(yi)定的(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)積(ji)與(yu)物質(zhi)厚度之比,亦即凍(dong)干(gan)與(yu)裝量(liang)(liang)(liang)有關。表(biao)面(mian)(mian)(mian)積(ji)、厚度小有利于水(shui)分升華,容易(yi)凍(dong)干(gan)且質(zhi)量(liang)(liang)(liang)理想。干(gan)燥(zao)(zao)時,單(dan)位(wei)面(mian)(mian)(mian)積(ji)料(liao)(liao)(liao)盤(pan)上(shang)被干(gan)燥(zao)(zao)的(de)濕重裝載量(liang)(liang)(liang)是決定干(gan)燥(zao)(zao)時間(jian)的(de)重要因(yin)素,一(yi)般情(qing)況下,物料(liao)(liao)(liao)堆積(ji)的(de)厚度愈薄,傳熱(re)和傳質(zhi)速度越(yue)快,干(gan)燥(zao)(zao)時間(jian)愈短。但是,物料(liao)(liao)(liao)厚度薄,則單(dan)位(wei)凍(dong)干(gan)面(mian)(mian)(mian)積(ji)上(shang)每批次干(gan)燥(zao)(zao)的(de)物料(liao)(liao)(liao)少,對提高(gao)單(dan)位(wei)凍(dong)干(gan)面(mian)(mian)(mian)積(ji)和單(dan)位(wei)時間(jian)產量(liang)(liang)(liang)不利。
4、干燥室內壓力
干(gan)燥(zao)室(shi)內(nei)壓(ya)力高低(di)影響到傳(chuan)熱(re)和傳(chuan)質(zhi)的(de)(de)(de)速率,就傳(chuan)質(zhi)而言,壓(ya)力越(yue)(yue)低(di)越(yue)(yue)好,而對于傳(chuan)熱(re)來說(shuo),壓(ya)力越(yue)(yue)高越(yue)(yue)好。傳(chuan)質(zhi)速率的(de)(de)(de)大(da)小,主(zhu)要(yao)由升華(hua)界面與干(gan)燥(zao)層(ceng)表(biao)面的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)和壓(ya)力所決定,要(yao)提(ti)高干(gan)燥(zao)層(ceng)中水(shui)蒸氣的(de)(de)(de)逸出速率,一是(shi)提(ti)高升華(hua)界面的(de)(de)(de)溫(wen)度(du),使(shi)界面水(shui)蒸氣壓(ya)增大(da);二(er)是(shi)提(ti)高干(gan)燥(zao)室(shi)的(de)(de)(de)真空度(du),降低(di)干(gan)燥(zao)層(ceng)表(biao)面的(de)(de)(de)蒸汽壓(ya)。