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實驗室凍干機的出現為科學研究提供了重要的技術支持

點擊次數:463    更新時間:2023-07-25
  實驗室凍干機是常用于實驗室中的設備,用于將液態樣品通過冷凍和減壓過程轉化為干燥的固體樣品。利用預冷凍、真空抽吸、加熱除冰和恢復常壓的循環過程,將液態樣品轉化為干燥的固體樣品。這種技術廣泛應用于物理、生物、藥物等領域,為科學研究和實驗提供了重要的工具。
  實驗室凍干機
  實驗室凍干機的工作原理主要包括四個步驟:預冷凍、真空抽吸、加熱除冰和恢復常壓。
 
  1.預冷凍階段。在該階段,液態樣品首先被置于低溫環境中,通常使用制冷單元進行冷卻。冷卻過程會形成冷凍的結冰層,其中液態水會逐漸轉化為固態冰晶。這一步驟有助于保持樣品的結構穩定性,并減緩溶劑揮發速度。
 
  2.真空抽吸階段。在此階段,系統建立真空環境,通過減小系統壓力,使凍結的水從固態直接轉變為氣相(即氣化)。因為真空環境中的水分子處于較低壓力下,所以水分可以通過升華的方式轉變為水蒸氣,而不是通過液體形式。
 
  3.加熱除冰階段。在此階段,冷凍樣品被加熱,以便去除殘留的水分和其他溶劑蒸汽。通常使用電加熱器或熱板來提供熱量,使凍干器內部溫度升高。由于系統處于真空狀態,水分分子可以直接從固態升華為水蒸氣,從而將樣品中的水分除去。
 
  4.恢復常壓階段。真空環境被撤銷,恢復到常壓狀態。這個過程允許干燥的樣品重新吸收周圍的水分,并維持相對穩定的濕度。在這個階段,凍干的樣品會逐漸回復其原始形狀和重量。
 
  實驗室凍干機的工作原理基本上就是以上幾個步驟的重復循環。通過周期性地進行預冷凍、真空抽吸、加熱除冰和恢復常壓,樣品可以逐漸被凍干。這種凍干技術可以保持樣品的結構完整性和化學活性,同時還能延長其保質期。

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