臺式真空冷凍干燥機憑借其特殊的工作原理和諸多優點,在科研、生產和日常生活中都有著廣泛的應用前景。無論是為了保存珍貴樣本還是大規模生產高品質產品,它都是一個理想的選擇。
臺式真空冷凍干燥機的基本工作原理:
1.預凍階段:將待干燥的物料放置在凍干室內,通過制冷系統降低室內溫度,使物料中的自由水和部分結合水結冰。這一步驟確保了水分以固態形式存在,為后續的升華做準備。
2.升華階段:在保持低溫的同時,啟動真空泵抽取凍干室內的空氣,創造一個低壓環境。由于壓力大幅下降,冰直接從固態升華成氣態(跳過液態階段),這個過程稱為“升華”。此時,凍結的水分子轉化為水蒸氣并被排出系統外。
3.解吸階段:當大部分水分已經被去除后,進一步提高溫度以促進剩余吸附水的蒸發。這一步驟有助于清除物料中的殘留水分,確保產品的干燥度。
4.收集與冷凝:在整個過程中產生的水蒸氣會被引導至冷凝器,在那里重新凝結成冰或水,從而防止其進入泵體造成損壞。
臺式真空冷凍干燥機的測定步驟:
1.預凍階段
-樣品準備與放置:將待干燥的物質放入設備的物料盤中或吊籃內等合適位置。一般要求樣品在低溫下充分凍結,形成穩定的固體冰晶結構。例如,對于一些生物樣本、藥品制劑等,可能需要先在冰箱中進行預冷處理,然后再轉移到凍干機中進一步冷凍。
-設置冷凍溫度并保持:根據樣品的特性和要求,通過控制系統設置合適的冷凍溫度,并使樣品在該溫度下保持一定時間(通常1-2小時),確保樣品凍實。如果沒有凍實就進行后續操作,可能會導致樣品在真空作用下破裂、變形,若是液體物質還可能會噴發冒出來,造成冷凍干燥失敗。
2.升華階段
-開啟真空系統:當樣品凍實后,依次按下“真空計”“真空泵”等按鍵(不同型號設備操作方式可能略有差異),啟動真空泵開始抽真空。此時,在真空環境下,物質中的水分會直接從冰晶狀態升華成氣態。
-控制升華溫度:同時,按照預設的程序逐漸升高溫度,促進水分的升華。但要注意升溫速率不能過快,以免影響樣品的質量。在這個過程中,水蒸氣會被冷凝器捕獲并冷凝成液態水,被收集并排出系統。
3.監控與調整
-實時監測數據:運行過程中,密切關注控制系統顯示的溫度、真空度等數據,確保各項指標在正常范圍內。一些先進的設備如LGJ-12C型支持遠程監控(選配),便于操作人員遠程操作和故障排查。
-適時結束干燥:根據樣品的實際情況和干燥效果,判斷是否達到干燥終點。可以通過觀察樣品的外觀、重量變化等方式來確定。當達到干燥要求后,停止加熱和抽真空操作。
4.取出樣品與保存:小心地取出已干燥好的樣品,并進行妥善包裝和保存。注意避免樣品再次吸濕或受到污染。