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閱讀：11發(fā)布時(shí)間：2026-8-17
如何正確選擇一臺實(shí)驗(yàn)室真空冷凍干燥機(jī)？
一、引言
真空冷凍干燥技術(shù)簡稱凍干技術(shù)，通常是把含有大量水分的樣品，預(yù)先降溫凍結(jié)成固體，再在一定真空條件下使水蒸氣直接從固體中升華，達(dá)到去除水分干燥的目的，因此應(yīng)用凍干方式干燥后不會破壞樣品原有的化學(xué)結(jié)構(gòu)和形態(tài)，具有生物活性的材料重新溶解后仍能恢復(fù)凍干前的構(gòu)象和生物學(xué)功能。目前凍干技術(shù)被廣泛應(yīng)用于化工、食品、材料、醫(yī)藥、生物制品等領(lǐng)域科研和生產(chǎn)中，如生物制品、生化藥物；微生物和藻類；還有一些易損、易氧化物質(zhì)的干燥操作，如生物標(biāo)本和生物組織、歷史檔案、文物的除濕保藏、微孔零件的除濕等。帶預(yù)凍功能型：物料預(yù)凍過程，冷阱作為預(yù)凍腔預(yù)凍物料，在干燥過程，冷阱為捕水器，捕獲物料溢出的水分。帶預(yù)凍功能的凍干機(jī)，冷凍干燥過程物料的預(yù)凍、干燥等均在凍干機(jī)上完成，凍干機(jī)使用效率高，節(jié)省了低溫冰箱的費(fèi)用。德國 Martin Christ公司生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)室型凍干機(jī)除系列均具備冷阱預(yù)凍功能，除ALPHA1-2和BETA系列外其余款型還支持冷阱內(nèi)擱板預(yù)凍功能，如ALPHA1-4可支持1層直徑為200mm擱板做冷阱內(nèi)預(yù)凍。
三、選購凍干機(jī)時(shí)應(yīng)考慮的因素
1、制造商的選擇。國際品牌，且有著多年的專業(yè)生產(chǎn)凍干機(jī)的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技術(shù)、已經(jīng)處于水平的凍干機(jī)。
2、冷阱溫度。冷阱是置于凍干腔和真空泵之間，用于捕集蒸汽的裝置。冷阱溫度越低，冷阱的捕獲能力越強(qiáng)，但冷阱溫度低，對制冷要求高，機(jī)器成本及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用相對也高。
Christ實(shí)驗(yàn)室凍干機(jī)的冷阱溫度主要有-55℃、-85℃、-105℃三個(gè)檔次。冷阱溫度為-55℃的凍干機(jī)適用于水溶劑或者溶劑凝固點(diǎn)在-40℃以上的產(chǎn)品凍干，冷阱溫度對捕水能力的影響實(shí)驗(yàn)表明冷阱溫度從-35℃下降到-55℃，捕水能力提升明顯，冷阱溫度低于-55℃，冷阱的捕水能力提升不明顯。因此，在沒有特殊需求的情況下，選用冷阱溫度-55℃即可。冷阱溫度為-85℃左右的凍干機(jī)適用于大部分產(chǎn)品如含有有機(jī)溶劑的產(chǎn)品凍干，冷阱溫度為-105℃的凍干適用于一些特殊產(chǎn)品的凍干。
3、凝冰量。是指冷阱可以捕獲蒸汽的量，和實(shí)驗(yàn)室每天實(shí)驗(yàn)操作樣品中水或其它溶劑升華的總量有關(guān)。Christ實(shí)驗(yàn)室凍干機(jī)的冷阱凝冰量有2.5kg、4kg、8kg、16kg和24kg，適合各種不同的實(shí)驗(yàn)量要求。
4、極限真空度
極限真空度體現(xiàn)凍干機(jī)的泄漏情況及真空泵的抽氣效率。實(shí)驗(yàn)操作的真空度應(yīng)在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)，真空度太高，不利于傳熱，干燥速度反而下降。
5、控制顯示系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室系列的凍干機(jī)，主要應(yīng)用于物料的凍干、小批量生產(chǎn)和凍干工藝條件試驗(yàn)等?？刂葡到y(tǒng)要具備實(shí)時(shí)顯示凍干過程參數(shù)，如冷阱溫度、真空度、階段時(shí)間和過程總時(shí)間等；設(shè)定、修改及有效地執(zhí)行凍干工藝程序；******具備通訊接口，便于數(shù)據(jù)采集、保存。Christ實(shí)驗(yàn)室凍干機(jī)系列采用的控制器類型有LD plus、LSC和LSC plus控制器，適用于不同實(shí)驗(yàn)需求。LSC plus控制器新推出中文操作界面，還能支持共晶點(diǎn)測試功能、凍干曲線記錄軟件、稱重系統(tǒng)等工藝研究工具，是進(jìn)行凍干工藝條件探索、凍干質(zhì)量控制探索的得力工具。此外，LSC plus控制器還可以和前開門方型凍干腔匹配，便于上料。
6、凍干方式和功能。根據(jù)具體的樣品，凍干的方式亦有不同選擇。常見的實(shí)驗(yàn)室凍干實(shí)驗(yàn)均采取的是Process B方式，即在凍干腔內(nèi)凍干或者掛瓶凍干，如果是凍干腔凍干即需要選購凍干腔，需要做西林瓶凍干還要選擇壓蓋裝置；如果是掛瓶凍干，則要選擇多歧管，適用于圓底燒瓶，寬口濾瓶或安瓿瓶，但要注意是否需要選擇相應(yīng)的適配器來結(jié)合使用；如果用戶試驗(yàn)中涉及的樣品既有腔內(nèi)凍干，也有外掛瓶凍干的則可以選擇帶外掛口的凍干腔。
不同的實(shí)驗(yàn)、不同的樣品對凍干機(jī)的功能要求不同，一般而言，對于食品、中草藥、粉末材料等樣品凍干一般建議采用擱板型凍干機(jī)；而對于西林瓶操作則必須要選擇帶壓蓋裝置的凍干機(jī)；微生物菌種凍干保存建議采用掛瓶式并一定要選擇安瓿瓶適配器來凍干；如果要做凍干工藝曲線研究的則一定要選擇控制器可支持共晶點(diǎn)測試裝置和軟件等工作的機(jī)型……選擇的宗旨就是一定依據(jù)具體的需求來做配置。
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