真空冷凍干燥機(jī)利用凍干原理對樣品進(jìn)行干燥,將待干燥的物料在低溫環(huán)境下預(yù)凍,物料中的水分由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)形成冰晶。然后在高真空條件下,給物料提供熱量,使冰晶直接升華為氣態(tài)。水蒸氣在真空環(huán)境中被迅速抽出,從而達(dá)到去除物料中水分的目的。這一過程包含預(yù)凍、一次干燥、二次干燥三個(gè)階段,凍干曲線的設(shè)計(jì)也主要分為三大階段。
設(shè)置凍干曲線之前,要先測量樣品的幾個(gè)關(guān)鍵溫度:共晶點(diǎn)/共熔點(diǎn)溫度、玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度、塌陷溫度,以方便設(shè)定各階段溫度。
△ 北京四環(huán)起航LGJ-S50標(biāo)準(zhǔn)型真空冷凍干燥機(jī)
第一階段:預(yù)凍
預(yù)凍溫度:
預(yù)凍目標(biāo)溫度需設(shè)定在共晶點(diǎn)、崩解溫度以下5-10℃。
預(yù)凍速率:
分為快速預(yù)凍、緩慢預(yù)凍以及反復(fù)預(yù)凍,要根據(jù)樣品和實(shí)驗(yàn)需求選擇適宜的預(yù)凍速率。若需快速預(yù)凍,可選擇液氮冷凍;緩慢預(yù)凍在真空冷凍干燥機(jī)內(nèi)降溫預(yù)凍即可;反復(fù)預(yù)凍一般是通過“退火”實(shí)現(xiàn),即預(yù)凍到一定時(shí)間后,提高樣品溫度但低于崩解溫度,之后再次降溫,使樣品預(yù)凍更完全。
預(yù)凍時(shí)間:
預(yù)凍時(shí)間設(shè)置要根據(jù)樣品的具體情況確定,一般情況下,樣品溫度低于共晶點(diǎn)后延長1-2小時(shí)即可結(jié)束。
第二階段:一次升華干燥
一次升華溫度設(shè)置:
保證樣品溫度不超過共熔點(diǎn)溫度和崩解溫度的前提下,盡量提高隔板溫度與真空度數(shù)值。
一次升華時(shí)間設(shè)置:
一次升華時(shí)間與所設(shè)置的隔板溫度和艙內(nèi)真空度有關(guān),樣品吸熱越多越快則一次升華所需的時(shí)間越短,反之亦然。
△ 北京四環(huán)起航LGJ-T30壓蓋型真空冷凍干燥機(jī)
第三階段:二次解析干燥階段
二次干燥溫度設(shè)置:
解析干燥階段的溫度要低于樣品可承受最高溫度,即崩解溫度、共熔點(diǎn)溫度3-5℃。
二次干燥時(shí)間設(shè)置:
二次干燥時(shí)間一般為一次升華的?~?,溫度是時(shí)間設(shè)置的重要影響因素。
凍干曲線設(shè)置是樣品凍干實(shí)驗(yàn)中非常重要的一環(huán),而性能優(yōu)良的真空冷凍干燥機(jī)則是保障凍干程序順利進(jìn)行的重要支撐。北京四環(huán)起航不僅為客戶提供品質(zhì)過硬的真空冷凍干燥機(jī)設(shè)備,還為客戶提供凍干工藝咨詢服務(wù),如果在凍干工藝方面有任何問題或見解,歡迎與我們討論!