卓上真空冷凍乾燥機はその特殊な動作原理と多くの利点により、科学研究、生産、日常生活の中で広範な応用の将来性を持っている。貴重なサンプルを保存するためにも、高品質な製品を大規模に生産するためにも、理想的な選択です。
卓上真空冷凍乾燥機の基本的な動作原理:
1.予凍段階:乾燥する材料を凍結乾燥室内に置き、冷凍システムを通じて室内温度を下げ、材料中の自由水と部分結合水を凍結させる。このステップは水分が固体状態で存在することを確保し、後続の昇華に備えている。
2.昇華段階:低温を維持すると同時に、真空ポンプを起動して凍結乾燥室内の空気を抽出し、低圧環境を創造する。圧力が大幅に低下したため、氷は固体から直接気体に昇華し(液体段階をスキップする)、この過程を「昇華」と呼ぶ。このとき、凍結した水分子は水蒸気に変換され、系外に排出される。
3.脱着段階:水分の大部分が除去された後、さらに温度を上げて残りの吸着水の蒸発を促進する。この手順は、品目の残留水分を除去し、製品の乾燥度を確保するのに役立ちます。
4.収集と凝縮:全過程で発生した水蒸気は凝縮器に導かれ、そこで氷や水に再凝縮され、ポンプ本体への侵入による損傷を防ぐ。
卓上真空冷凍乾燥機の測定手順:
1.予凍段階
・サンプルの準備と配置:乾燥させる物質を設備のパレットやゴンドラ内などの適切な場所に入れる。一般的に、サンプルは低温で十分に凍結し、安定した固体氷晶構造を形成することが要求されている。例えば、いくつかの生物学的サンプル、医薬品製剤などについては、冷蔵庫で予冷処理を行ってから、凍結乾燥機に移してさらに冷凍する必要がある場合がある。
−冷凍温度を設定し、保持する:サンプルの特性と要求に基づいて、制御システムによって適切な冷凍温度を設定し、そしてサンプルをこの温度で一定時間(通常1〜2時間)保持し、サンプルの凍結を確保する。もし凍らずに後続操作を行うと、試料が真空作用下で破裂、変形する可能性があり、液体物質であれば噴出し、凍結乾燥に失敗する可能性もある。
2.昇華段階
-真空システムをオンにする:サンプルが凍結した後、「真空計」「真空ポンプ」などのボタンを順番に押して(異なる型番の設備の操作方式は少し異なるかもしれない)、真空ポンプを起動して真空引きを開始する。このとき、真空環境下では、物質中の水分が直接氷晶状態から気体状態に昇華する。
-昇華温度の制御:同時に、予め設定された手順に従って徐々に温度を上昇させ、水分の昇華を促進する。しかし、サンプルの品質に影響を与えないように、昇温速度が速すぎてはならないことに注意してください。この過程で、水蒸気は凝縮器に捕捉され、液状の水に凝縮され、収集され、システムから排出される。
3.監視と調整
-リアルタイムモニタリングデータ:運行中、制御システムが表示する温度、真空度などのデータに密接に注目し、各指標が正常範囲内であることを確保する。LGJ-12 Cタイプなどの先進的なデバイスは、遠隔監視(オプション)をサポートし、オペレータの遠隔操作と障害の調査を容易にします。
−適時に乾燥を終了する:サンプルの実際の状況と乾燥効果に基づいて、乾燥終点に達するかどうかを判断する。サンプルの外観、重量変化などを観察することで決定することができる。乾燥要求に達したら、加熱及び真空引き動作を停止する。
4.サンプルの取り出しと保存:乾燥したサンプルを丁寧に取り出し、適切に包装して保存する。サンプルが再び吸湿されたり、汚染されたりしないように注意してください。