2019-12-09
Dondurarak kurutma makinesi nedir?O nasıl çalışır?
dondurarak kurutucu ve liyofilizatöraynı ekipman için eşanlamlı isimlerdir.Bir dondurarak kurutucu, tipik olarak bozulabilir malzemeleri korumak, raf ömrünü uzatmak veya malzemeyi nakliye için daha uygun hale getirmek için kullanılan bir su giderme işlemini yürütür.Dondurarak kurutucular, malzemeyi dondurarak, ardından basıncı azaltarak ve malzemedeki donmuş suyun süblimleşmesini sağlamak için ısı ekleyerek çalışır.
Bir dondurarak kurutucu, ilk ve en kritik olan dondurma aşaması olmak üzere üç aşamada çalışır.Uygun dondurarak kurutma, kuruma sürelerini %30 oranında azaltabilir.
Dondurarak kurutucular, ürünü dondurmak için çeşitli yöntemler kullanır.Dondurma, bir dondurucuda, soğutulmuş bir banyoda (kabuklu dondurucu) veya dondurarak kurutucudaki bir rafta yapılabilir.Dondurarak kurutucu, erime yerine süblimleşmenin gerçekleşmesini sağlamak için malzemeyi üçlü noktasının altında soğutur.Bu, malzemenin fiziksel formunu korur.
Bir dondurarak kurutucu, yavaş dondurma veya tavlama ile üretilebilen büyük buz kristallerini en kolay şekilde dondurarak kurutur.Ancak biyolojik materyallerde kristaller çok büyük olduğunda hücre duvarlarını kırabilir ve bu da ideal olmayan dondurarak kurutma sonuçlarına yol açar.Bunu önlemek için dondurma işlemi hızlı bir şekilde yapılır.Çökelme eğilimi gösteren malzemeler için tavlama kullanılabilir.Bu işlem, hızlı dondurmayı ve ardından kristallerin büyümesine izin vermek için ürün sıcaklığını yükseltmeyi içerir.
Bir dondurarak kurutucunun ikinci aşaması, suyun süblimleşmesi için basıncın düşürüldüğü ve malzemeye ısının eklendiği birincil kurutmadır (süblimasyon).Dondurarak kurutucunun vakumu süblimleşmeyi hızlandırır.Dondurarak kurutucunun soğuk kondansatörü, su buharının yapışması ve katılaşması için bir yüzey sağlar.Kondansatör ayrıca vakum pompasını su buharından korur.Bu aşamada malzemedeki suyun yaklaşık %95'i uzaklaştırılır.Birincil kurutma yavaş bir süreç olabilir.Çok fazla ısı malzemenin yapısını değiştirebilir.
Bir dondurarak kurutucunun son aşaması, iyonik olarak bağlı su moleküllerinin çıkarıldığı ikincil kurutmadır (adsorpsiyon).Sıcaklığın birincil kurutma fazından daha yüksek yükseltilmesiyle, malzeme ve su molekülleri arasındaki bağlar kopar.Dondurularak kurutulmuş malzemeler gözenekli bir yapıyı korur.Dondurarak kurutucu işlemini tamamladıktan sonra, malzeme sızdırmaz hale getirilmeden önce vakum, inert bir gazla kırılabilir.Çoğu malzeme %1-5 artık neme kadar kurutulabilir.
· Ürünü çok yüksek sıcaklıkta ısıtmak erimeye veya ürünün çökmesine neden olabilir
· Kondensere çok fazla buhar çarpması nedeniyle kondenser aşırı yüklenmesi.
Çok fazla buhar oluşumu
Çok fazla yüzey alanı
Çok küçük bir kondenser alanı
Yetersiz soğutma
· Buhar boğulması – buhar, ürün odası ile kondansatör arasındaki buhar ağzından geçebileceğinden daha hızlı bir hızda üretilir ve oda basıncında bir artışa neden olur.
İşte dondurarak kurutucularla ilgili birkaç önemli terim.Kapsamlı bir liste için dondurarak kurutma terminoloji sayfamıza bakın.
Minimum erime sıcaklığını temsil eden, ürünün yalnızca katı fazda bulunduğu noktadır.Tüm ürünlerin ötektik noktası yoktur veya birden fazla ötektik noktası olabilir.
Dondurarak kurutma sırasında, ürünün kalitesinden önceki maksimum sıcaklığı eriyerek veya çökerek bozulur.
Malzeme donduğunda kristaller oluşturur.
Bir ötektik noktası veya birden fazla ötektik noktası var
Hızlı dondurma, kuruması zor olan küçük kristaller oluşturur
Tavlama, daha büyük kristaller oluşturmaya yardımcı olabilir
Kristalleşmeyen ve ötektik noktası olmayan çok bileşenli karışımlar.Bir 'bardağa' dönüşüyorlar.
Ötektik noktası yoktur
Amorf malzemeler için, dondurarak kurutmanın cam geçiş sıcaklığının altında gerçekleştirilmesi gerekir.
Ürünün artık kendi yapısını taşıyamayacak kadar yumuşadığı nokta.Bu, birçok nedenden dolayı bir sorun olabilir:
Fiziksel yapı kaybı
Eksik kurutma
Azaltılmış çözünürlük
Çok fazla ablasyon (splat)
Sorgunuzu doğrudan bize gönderin
