實驗室真空冷凍干燥機(jī)是一種用于去除物質(zhì)中的水分的設(shè)備。它結(jié)合了真空技術(shù)和冷凍技術(shù),通過在低溫和低壓條件下將水分直接從物質(zhì)中轉(zhuǎn)化為氣態(tài),從而實現(xiàn)干燥的過程。
實驗室真空冷凍干燥機(jī)的工作原理如下:
1、制冷系統(tǒng):真空冷凍干燥機(jī)使用制冷循環(huán)系統(tǒng),其中包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器。制冷劑被壓縮成高壓氣體,然后通過冷凝器散熱并冷卻成高壓液體。接下來,制冷劑通過膨脹閥進(jìn)入蒸發(fā)器,在此處變?yōu)榈蜏氐蛪籂睢?br />
2、冷凍系統(tǒng):真空冷凍干燥機(jī)具有內(nèi)置的冷凍系統(tǒng),通常由一個冷凍器或冷凍板組成。當(dāng)水樣或物質(zhì)放置在冷凍器上時,冷凍器會吸收其熱量,使其迅速降溫至冰點(diǎn)以下,形成固態(tài)冰。
3、真空系統(tǒng):在冷凍物質(zhì)的同時,真空冷凍干燥機(jī)通過真空系統(tǒng)將干燥室內(nèi)的壓力降低到較低的水平。通常使用一個真空泵來排除干燥室內(nèi)部的氣體,以便實現(xiàn)蒸發(fā)和干燥。
4、脫水過程:一旦物質(zhì)被冷凍并置于真空環(huán)境中,固態(tài)冰開始升華為水蒸氣,而無需先轉(zhuǎn)化為液態(tài)水。這個過程稱為升華,由于真空環(huán)境下的低壓,水分子直接從固態(tài)冰轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)水蒸氣,從而避免了水分子重新液化的過程。蒸發(fā)的水蒸氣會被真空系統(tǒng)抽出。
5、除濕:在真空冷凍干燥過程中,通常還配備有一個除濕器,用于捕獲并去除從樣品中升華的水分。這樣可以避免水分再次進(jìn)入干燥室,并提高干燥的效果。
6、終點(diǎn)檢測:在干燥過程中,設(shè)備可能會通過檢測干燥室內(nèi)的溫度和壓力來確定干燥是否完成。一旦達(dá)到所需的干燥程度,設(shè)備會停止加熱和真空,完成整個干燥過程。
實驗室真空冷凍干燥機(jī)的工作原理是通過結(jié)合低溫、低壓和升華的過程,將固態(tài)的水分直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水蒸氣,從而實現(xiàn)物質(zhì)的干燥。這種設(shè)備在實驗室中廣泛應(yīng)用于食品、藥品、生物制品等領(lǐng)域的樣品干燥和貯存。