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實驗室凍干機的出現(xiàn)為科學(xué)研究提供了重要的技術(shù)支持
點擊次數(shù)：951 更新時間：2023-07-25
實驗室凍干機是常用于實驗室中的設(shè)備，用于將液態(tài)樣品通過冷凍和減壓過程轉(zhuǎn)化為干燥的固體樣品。利用預(yù)冷凍、真空抽吸、加熱除冰和恢復(fù)常壓的循環(huán)過程，將液態(tài)樣品轉(zhuǎn)化為干燥的固體樣品。這種技術(shù)廣泛應(yīng)用于物理、生物、藥物等領(lǐng)域，為科學(xué)研究和實驗提供了重要的工具。
實驗室凍干機的工作原理主要包括四個步驟：預(yù)冷凍、真空抽吸、加熱除冰和恢復(fù)常壓。
1.預(yù)冷凍階段。在該階段，液態(tài)樣品首先被置于低溫環(huán)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(jié)冰層，其中液態(tài)水會逐漸轉(zhuǎn)化為固態(tài)冰晶。這一步驟有助于保持樣品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并減緩溶劑揮發(fā)速度。
2.真空抽吸階段。在此階段，系統(tǒng)建立真空環(huán)境，通過減小系統(tǒng)壓力，使凍結(jié)的水從固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀?即氣化)。因為真空環(huán)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(zhuǎn)變?yōu)樗魵猓皇峭ㄟ^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(nèi)部溫度升高。由于系統(tǒng)處于真空狀態(tài)，水分分子可以直接從固態(tài)升華為水蒸氣，從而將樣品中的水分除去。
4.恢復(fù)常壓階段。真空環(huán)境被撤銷，恢復(fù)到常壓狀態(tài)。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(wěn)定的濕度。在這個階段，凍干的樣品會逐漸回復(fù)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(fù)循環(huán)。通過周期性地進行預(yù)冷凍、真空抽吸、加熱除冰和恢復(fù)常壓，樣品可以逐漸被凍干。這種凍干技術(shù)可以保持樣品的結(jié)構(gòu)完整性和化學(xué)活性，同時還能延長其保質(zhì)期。
劉先生
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