冷冻干燥原理

冷冻枯燥原理冷冻真空枯燥也叫枯燥。升华枯燥或简称冻干。它是枯燥方法之一，目的是为了贮存物品。<{@D^L6h 物品之所以会损坏、腐烂、变质主要是由于外因和内因二个因素引起外因者空气水温度、生物等的作用；内因者，主要是生物物质自身的陈代谢作用。假设能使外因和内因的作用减小到最低程度则能到达物品在确定时间内保持不变的目的。。因而能较长时间的贮藏保存；另外，当有水份存在时，一些酸碱溶解其内还会发生一些化学作用而使物品变质。法。再在低温下存放，则水份、空气、温度三个因素被把握，使产品能在较长的时间内得到有效的保存。2进展起来的。现在已广泛应用于化学、制药工业、食品工业和科学争论等方面，特别是应用于含有生物活性物质的生物药品方面最为普遍。人医，解放后我国的冷冻枯燥事业得到快速进展。1952兽医界应用，并在国内制造了一批大、中型的冷冻枯燥机，现在全国全部的省、市自治区均有各种不同型号的冷冻枯燥机。制造，一切用于猪、牛、马、鸡、鸭、鹅、兔、狗的各种预防疾病的药品均离不开冷冻枯燥机。冷冻枯燥属于边缘科学，它涉及到物理、化学、生物学等学问，包括制冷、真空、电工、仪表等技术。因此也是一门综合性的专业科学技术。第一章 根底学问其次章

第一节 物态的变化第三章第四章 我们生活在物质世界之中，在我们四周的一切，如空气、水、铁等都是物质一切物质均在不断地发生变化一种最常见的物质存在形态有三种即气态、液态和固态即使同一种物质也有三种形态例如水在摄氏零度时结成冰变成固态而在摄氏一百度时则变成蒸汽而成气态在0～100℃之间则是液态可见在确定的条件下物质的形态能够相互发生转化。自己的独立外形和体积。第八章第十一章

要加热，水变成汽也要加热，说明它们吸取热量；相反，放出热量。一般地说，从固态变成液态，液态变成气态，一所示。热量，一些物质的熔点见表一。第十二章第十三章第十四章表一一些物质的熔点(℃)第十五章第十六章物质熔点物质熔点第十七章冰0460~800/X#OX8gb]氨-77.7铜1083 5GPAtF-12-155658zJ;]z0OF-22-1601300-1400KVViTpZ水银-39232F^TOLwix酒精-1143410~EYdEqS)变化而变化。一些物质的熔化热见表二。单位为卡/克。第十八章表二一些物质的熔化热(卡/克)xcJvXpx0TE+rf5冰79.4锡14.5nRX<$OzTV水银2.892.4$.B}zY{123.551-d{C8}U同一物质的熔点和凝固点是一样的。sn@)L~$V物质由液态变成气态或固态直接变气态的过程都称为汽化过程，它可分为蒸发、沸腾和升华三种状况。xlW>3”uHfa蒸发是指在任何温度下(只要低于临界温度)液体外表的i”#%t/u在液体内部和外表的汽化现象。一些物质的沸点见表三。(Pt*|@i2c3v<9Z9O表三一些物质的沸点(℃)eA/}$.R物质沸点物质沸点q?&JS铁2840氮-196+V-&?E(铅1755氧-183.GPuKP|水银357氨-33.4c<qJs-C4;水100F-12-29.8hM`*-+Zb酒精78F-22-40.8m^,3jssdA潜热，一些物质的汽化热见表四，单位为卡/克。T}A{Xu*:+H过称叫做液化。〔温度和压力都要在小于临界值的条件下pJwy~L表四一些物质的汽化热(卡/克)Ad`jV_z93#wU})水536.5327.3BLhuYuON酒精216.4F-1240-n”%MT=Cd水银68.7F-2256 v|mZcAz7g Q~“Q不经过液体而能直接凝固成固体而附在低温物体的外表，在低温物体的外表结成冰霜，它实际上是升华的逆过程，.oo>NS1{V*(=Tp其次节 热和温度Z5o6RTi3J}bI{3热能。~dK)U*Q热能的大小用温度来表示。温度越高，分子运动越猛烈。物体的热能也就越多；温度低，分子运动缓慢，物体的热加物体的热能叫做加热；移去物体的热能叫做制冷。qy uU?J~(qaa;摄氏温标：在标准大气压下，以水的冰点为0/%U+kW32，水的沸点为212322121801这种温标就叫做华氏温标，用符号°F6nRD:CH)X华氏和摄氏和用下面的公式进展换算： -Hs8c%C华氏换摄氏：℃＝5/9×(°F-32)/AP@Bhm273.15为零度，开氏温标符号用号°K273.15Llk4=p从数量上来表示物体热能的多少。因此就有热量的概念：＝1000这样规定的：把11℃所吸取或放1卡。{CkxUec1°F1(B、T、U)，I英热单位＝252卡。hof:+aW质量一样的不同物质温度上升1℃时所需的热量是不一样的，我们把单位质量的某种物质温度上升或降低1℃时所吸取或放出的热量，叫做这种物质的比热。单位是卡/克·度，读作每克每度卡，一些物质的比热见表五。XU.FLNe表五一些物质的比热(卡/克·度)d:6?miMH]t物质比热物质比热h\b]>q@水1铜0.091_YY:}”+-冰0.430.11*Y6BPFE*4水蒸汽0.45铝0.21-#H>kbsF-120.225水银0.033 &+=A;Y)氨0.520.20(CS“s+y1空气0.240.58*?7Ie;)r@0HqZx`热量能通过传导、对流、辐射三种方式进展传递。qC40/1-m8K交换始终进展到整个物体的温度相等为止。传导在固体、触才能完成。ZkkXITQkPM11℃时通过长/厘米·度·秒，一些物质/pZLt=P表六一些物质的导热系数(卡/厘米·度·秒))V%xbDdSR$4&>VBu银0.970.0014~0.0018n;)!N铜0.92水0.00142N&U=5c`Q铝0.50冰0.0055b“t95qlL钨0.480.000057ByoSwQ铁0.160.00014mBSa*s)的对流只发生在液体或气体中，而且必与传导同时发生。N}b/; Y吸取热和辐射热，但擅长反射热。I3]-$的。0m7ANqE[Z为了衡量物体温度凹凸的程度，就需要对温度进展测量，温度计、压力式温度计、双金属温度计、热电偶、热电阻和热敏电阻等。=<R“)D]4z纳工作液体。常用的液体有酒精、煤油、水银等。rXc-V},az8压力式温度计是利用了二种不同金属的不同热膨胀系数^kTb`Xa~E@scD下降，利用慧斯顿电桥能测知温度的凹凸。8+S-a$R热电阻一般用铂丝制作，因此又称铂热电阻。X-2rC利用铂电阻测量温度的原理如图二所示，在电桥的AB接入电源，CDRt0℃。1.*VliY100Ω，调整电阻R100Ω，这时有于Rt＝R，电桥处于平衡状态，CDRtRt，于是Rt≠R1，电桥不平衡，CDIX@g].)Cu“eO&Vc化而变化，其测量温度的原理大致同热电阻相同。)c|S)iJ7=zk\->uSU9第三节 气体和蒸汽?^y%UIzf$7M/rF;N5XYbCqZqk温度就越低；随着压力的增加，气体的液化温度也上升，其压缩成液体，这个温度就称为该物质气体的临界温度。七。HqM>K*XKU表七一些物质的临界温度和临界压力@L?X}”0xI4+Smt8O<N氧132.9112.3VrG4wLpLs3172.3_PTo!aJL氮-147.1333.49#Bo/-1G=氧-118.8249.711-\v$8pP+水蒸汽37458.22F[aow$“,+}F-12111.540.86D+ki2UVt&F-229650.3hl 4@-Y#n1[k~*QS15～25℃范围之内，氧气、氮气等临“mailto:Q@3.0Hf“Q@3.0Hf|{dEXHd@“H热蒸汽。b0a”Y“oef4的温度打算，即最低温度所对应的饱和蒸汽压。0F”75水蒸汽的含量较少；温度较高时，水蒸汽的含量较多。0XlX7Sk+度。单位是克/3。空气中所含的水蒸汽重量与同温度下的饱和空气中所含的水蒸气的重量的比叫空气的相对湿度，用%表示。~qNpPIrGr表八被水蒸汽所饱和的空气内水蒸汽含量760mmHg(克/3)zIbl[[M&℃0123456789K*J8(/WkD-102.151.981.811.681.521.401.281.181.080.98K/[v>(<-04.844.474.183.813.523.242.992.752.542.34hBsjO3n-04.845.185.545.926.336.767.227.708.228.76hk./G”E109.389.9410.511.511.912.713.514.315.216.14nVG\*#*]|2017.1218.1419.2220.3621.5522.8024.1125.4926.9328.25|7>1)3030.0431.7033.4535.2837.1939.1941.2843.4745.7548.14M_U$I7Op3IL/〔100%〕水滴。并呈露水凝附在一些物体的外表，当温度低于0℃8zj09T[表八是被水蒸汽所包含的空气内水蒸汽的含量15℃10℃，5℃，12.71/3;-8℃时，横向查-0℃，8℃，2.54/3。|[34<tIN<Mc:Cg8>第四节 压强与真空62(WZX%bWgPL4D9-=〔千克〕，压强的单位是克/厘米２或公斤/厘米２。l3g6y9;T)C以气体的压强亦可以解释为气体分子不停地运动而撞击容器内壁的结果。G~esSL^G/大气压力的大小可以通过试验来测得，那一根大约１米维持不动，在玻璃管上方形成一个没有空气的空间〔真空〕，760T@Q<oNU760760气压力。Osy5|Ts760Fk9(FOFg水银柱的比重为13.6克/厘米3。 lmc-ofEv压强＝比重×高度sN?:9J813.6克/厘米×76厘米＝1033.6克/厘米2h= U4也就是大气压的压强为1033.6/21.0336/2。为了计算便利取12(mmHg)做压强单位，那么明显：,pG63&?j1＝760mmHgLul?@>T2023121Q$zlxn7\在标准大气压下，每立方厘米体积中气体的分子数为2.7×1019真空”，确定真空是假想的，它是永久也达不到的。ZT8j9zs$ -G}Q}f示。压强越低，表示真空度越高；反之，压强越高，表示760没有了真空了。假设压强连续上升，就产生了正压。因此，低于大气压强又可称负压。&tOD压强有三种表示方法：确定压力、表压力和真空度确定压力表示作用于单位面积上的压力确实定值它以确定零点为起点。表压力表示比大气压高多少数值，它以大气压力为起点即在大气压时，表压力为零真空度表示比大气压低多少数值当用确定压力表示时以确定零压为起点当用表压力表示时，它以大气压为起点，如图四所示。 !Chya确定压力和表压力一般用公斤/2/21/2＝14.7/2。真空度常用7601＝1/76011(mm)＝1000μ)，于是用微米水银柱(μHg)来表示真空度，1mmHg＝1000μHg。当压1mmHggA|j\T{-c真空度百分数，压力表真空与确定压强的比照表见表九`ouzeu9}pp`U]Q5“gX表九真空度百分数、压力表真空度与确定压强比照表$gTPW,~s[真空-`y#C%9#(%)(mmHg)(mmHg)(%)(mmHg)(mmHg)SAJ=)h~07600801146467A6sSfPUy10684769076684v],DBw9206081529538722U”G`Q0n305322289630730gEsR-A!m404563049725735bn35f<+503803809815745eHe/w9`$R60364456998752NN”<-0~7022853299.54756G{~p.?f:801526081000760J|24 I4j//wh1100＝1×102@|Bp”`j%J1000＝10×10×10＝1031000＝1×103~HRWKPb0.1＝1/10＝10-1，因此0.1＝1×10-1 {Y%=/baW0.01＝1×100-20.01＝1×10-2bnu0*Zg>0.001＝1/1000＝10-3，0.001＝10-36G$tYfX5×10-35×1/1000＝0.0051＝1000μHg5×10-30.005×1000＝5μHg(微米汞柱)。E*CQG;^=N$!!=fFX*y现在把“牛顿/2”这样的压强单位来计量真空度，给Pa，压强的换算见表十。Rha3表十压强单位的换算KqUSTR1e[L9?/-@MbarmbarPaatmtorrB5H&DqWzr1bar11031050.9870.75×103maEpT4-3f1mbar

1×10-311020.987×10-30.75SJc@i-ffS1Pa10-510-210.987×10-50.75×10-2EQOP?>mWx!1atm1.0131.013×1031.013×10510.76×103LI;EfyL1torr1.333×10-31.3331.333×1021.316×10-31OPt;G,$ta[gns8F#H\第五节 真空技术根底 l8AEEG8>]baaOD$Z均匀状态。oSA*~N:气体压缩时，压强增加，体积缩小，温度上升；当气体膨LQ(5D_yG.可以用气体的根本定律来概括气体状态变化的一些规律。4,F 3@m:<一、波义耳—马略特定律：确定质量的气体，在恒温下，素不变时，压强与体积的关系，可以表示为：9ze|s^P1V1＝P2V2＝常数0+<eRR9-P1V17.e7Fi{P2，V2V@_-Hgg二、盖·吕萨克定率：确定质量的气体，在恒压下，气体8f+hV＝常数×T”{0&i*V-.;HIEjzqT)W`SCmr]$Eio$TIP＝P1＋P2+Pn-Aa]aDAz68PT0`“kjEP1……………Pn_\dt?(m|四、阿佛加德罗定律：等体积的任何种类气体，在同温度120℃的状况下分子数为：2.69×1010个。?0rOcaTY气体的根本定律适用于气体，对于蒸汽不愿定适用。g.x=pt1$$37?FE下空气分子的几个参数量见表十一。[J0*+C9P*流。另外，在真空较高的状况下，由于气体的分子较少，分子间的碰撞很少发生，所以气体的对流就不行能形成，削减甚至消逝；依靠气体分子的热传导也将削减甚至消*Ph]F$ZP表十一常温下空气分子的几个参量M@|w[ydQG气体压强平均自由程气体密度每秒碰撞每平方厘米K7IyCcdB〔托〕〔厘米〕〔个/3〕〔个/2·秒〕u(W^Nou/+76010-51.013×1033×1023Oqpp=-7107×10-42.5×10193.5×10212Ok?@ZdjA{10-373.3×10173.5×1017tqK=\{U10-67×1033.3×10133.5×10143[VWTq)D=10-97×1063.3×1073.5×1011L?!$EPr10-147×10113.3×1023.5×106Y)|~:&tZ10-177×10140.333.5×103“%VbIP传导和辐射进展，而真空度上升到几百微米汞柱数值时，通过气体分子的热传导和对流马上变得显著起来。<;%0TxK|U它消耗于气体分子与四壁的碰撞过程。当管道粗、短、直\mf*ge\w:}C8WKw第六节 真空的获得和测量7:TO\0]2n)Vg2Jix,]阀门和真空泵等组成。冻干时使用的真空度范围大约是5×10-1~1×10-3(500～1μHg)，要在半小时左右nLj&Uf&7607601×10-111.9×10-18用冷凝器捕获气体。它们的运用压强范围见图五。k9mi5Oc表十二真空范围的划分XX2h(-真空区域压强范围(mmHg)gRACd&)粗真空760~10OR4!YVVQ10~10-2“”a*[%中真空10-2~10-4 I/F6{9V高真空10-4~10-7f<<rTE610-7[h&BAR/2汽喷射泵、油封式机械泵、机械增压泵、油增压泵、油集中泵来到达。(UYF%MA}“真空泵的主要参数有极限真空起始压强排气压强抽气速率等。|c2 xy909md|9K3个预备真空才能工作，油封式机械泵作为抽预备真空用。`f9gC3Hk%gd(wzco/秒或者立方米/率随进口压强的降低而削减，到极限真空时抽气速率为零。P0Z!?`e=M760中各种气体压强见表十三。hs+kr?Pg`表十三标准大气中气体的成分和压强 6#e::GD气体名称百分比〔%〕分压强〔托〕ds:->+o氮气78.09593.5l2jF#<S@氧气20.95159.0Ts$@s^S]氩0.96.84kAA>FI6二氧化碳0.030.23fbvbz3N氖0.00150.011a- >3`c氦0.00050.0037%ps$qB”氪0.00010.00076>slm$~rv氙0.000010.000076 V5F%_,No_PFnh)o7T:]L/wCjU%V9ZyQg%*冷冻枯燥常用的真空计是压缩式和热真空计。w;UqEC-V蒸汽压强的大小才能反映出来冻干过程中升华速度和水量其全压，仅仅测量空气的分压强不能反映出真实状况。CI U1R;规定冷冻枯燥严禁使用水银压缩式真空计。j> uj=B@用。>_OYhgs1w〔又称皮喇尼真空计它的工作原理是基于气体的热传导打算于压强这一关丝的温度增高；电阻增大；相反，当压强增高时，热量耗便能反映出压强的大小。因此也称作电阻式真空计。p”-7*6bj1o<IAeH{+第七节 机械制冷原理和系统组成Y!iZW(=D&A<YXf&v9Q97=X7k.zlH7T空气的蒸发而获得低温的方法等等。@gY)8xMbAeX@L3BKp去它的热量，使它又变成液体，再把这液体去蒸发吸热，冷剂就把热量从一个物体移到另一个物体上。tcxcup%见图七。jy-{~xdg[冷凝器兼储液桶内的液体致冷剂经过出液阀到节流装置，通过节流装置的节流作用液体在蒸发器内蒸发吸取热量，pK0“%eA部件外，还有各种开闭阀门、过滤器、热交换器、油分别器、高压安全阀、压力继电器、压力表、水量把握阀等附件。”],J$ge/m=HG^!带来传动。F$)[kP,wtOgEjdN.yqPdl1{Qr=中型的冷冻机一般都承受水冷式。|ZmUNiAas7F.sg节流装置有二种形式。在小型冷冻机上使用微管节流器，针，然后管径变粗大，它的流量可以调整。RCpR3iC2-”tH_p是冻干箱内的板层或中间流体冷却器内的盘管。J\b^)F1yqxWHeo第八节

c

d9INz.PlZXf〔又称复叠致冷〕APEE~单级压缩致冷循环见图九，液态致冷剂自出液阀流出后，缩后，在冷凝器内由冷却水带走热量而冷凝成液态致冷剂。|Y,b?*UF(5-FVpfb单级压缩循环利用F-1240℃的低温。:74y!88承受双级压缩。这时的蒸发压力微小，假设用F-12冷剂，双级压缩可获得-65℃左右的低温。)“7iJb<E由于压力降低，沸点降低大量吸热，使蒸发器温度降低；p8Qk”F=h在低于-70℃的低温设备上一般使用二元致冷循环。这时Swig;`图十一是第一级使用F-22F-13F-22F-2252Z2]Tc,F-22F-13F-22蒸发器内的蒸发使蒸发器的温度降低，于是把F-13成液体，低温的液态F-13，由出液阀流出经膨胀阀到蒸F-13F-22冷凝成液态F-13，热量由F-22走。)q8pk2F-13F-22F-13F-22系统发生故障时，它可防止F-13用，当发生上述状况时，F-13F-13压力太高时，把F-13全压力内。0z6R”KjyAT$>&[f$6@=}0`bE第九节 致冷剂和载冷剂hF~n)oQ-&[?\k>冷剂并不多，而且没有完全抱负的致冷剂。aFX=C>M最常用的致冷剂是氨和一些氟利昂。vxBgGl泛应用着。氨的价格廉价，但氨对人有害，能导致中毒，13.1~26.8%时遇明火有爆炸的危急。^,TO#%$iE点低，大多数氟利昂无毒，无臭，不着火，与空气混合不油变污浊。gV”s=c Q氟利昂类中最常用的是R-12，R-22，R-13，以及混合致R-500，R-502RG5BfNU表十四一些致冷剂的名称和代号D0-3eV-名称代号旧代号分子式Ao fKw水R-718－H2OQ~w| #氨R-717NH3AWOU+二氟二氯甲烷R-12F-12CF2CL2 *~e?TfGR-13F-13CF3CL”o2Fa_|<#四氟甲烷R-14F-14CF4 Ynj,plR-22F-22CHF2CL}o(-=lF三氟甲烷R-23F-23CHF3YK”<NE34三氟溴甲烷R-13B1F-13B1CF3BrT.BWH2gRPR-115F-115C2F5CLw8(&,PP二氟乙烷R-152F-152CH3CHF28Fu(Ft^9583|blLO_7|C\]n Dxz~8表十五一些混合致冷剂的组分on`3&0,.@*((1(qR-50073.8%R-12+26.2%R-152 e(t\g^XR-50175%R-22+25%R-12(O3-nL.R-50251.2%R-115+48.8%R-22 r;N|)R-50359.9%B-13+40.1%R-23m9rp8r*eR-50451.8%R115+48.2%R-23Y$@?.)tYP&LsVR{#“mailto:z@0.p“>z@0.pN]7一些致冷剂的温度和压力比照见附录一。Cw&K Vw*{”.7#表十六一些致冷剂的性质X“%gQ.1|{j代号分子量沸点(℃)凝固点(℃)蒸发热(卡/克)临界压力(kg/cm2)临界温度(℃)& 1f+,R-71818.021000536.5225.65374.5u=e{]Ax#}R-71717.03-33.35-77.7327.3115.2132.4P]C<UaW”!R-12120.92-29.8-15839.9741.4112TWX.D`WR-2286.48-40.8-16055.9250.296j1<Yg,_-.pR-13104.47-81.5-18135.7739.428.8gjlx~.0dR-13B1148.91-57.75-16828.8339.167);YDtGipJR-1488.01-128-18432.5838.1-45.5gRzxLf`KR-50099.31-33.3-158.948.6144.4105.1\OoWoR-502111.64-45.642.542.190.1lEBLZ}}\R-50387.5-89 19.542.5”5tCz9}YG!yPw:X钢瓶使用应留意几点：钢瓶应直立存放在阴凉通风之处，掷和碰撞；使用中制止明火加热，并保持室内空气流通。6S{l”!s”{4PwLCy冻干机中对载冷机的要求是：有低的凝固点，高的沸点，1.>m@Slr>73℃，87.3℃，20℃0.580.05H;“4C8K7品的质量。&e3.:[~_一些进口冻干机使用了丁基二乙二醇和Bayo135乙二醇的凝固点为-68℃到-78℃左右，沸点为213℃，能-60℃到+100℃。IVmo5,&5(100℃~+250℃，“Rl}VeDY最近国内研制了一种“424”40%乙二醇，2098℃25℃2“424”)pn3~t<ed`y0FY&y=第十节 水和溶液的一些性质B/C,.?OrXm&LBX水的分子由二个氢原子和一个氧原子组成，化学符号是H2O18。水的密度在＋4℃时最大，为1/厘0.92/厘米，所以冰比水轻，并且结冰时发生体积膨胀现象。.e5Mnd%$M在一个大气压下，水的冰点是0℃，压力增加冰点反而下时，它就沸腾；在一个大气压下，水的沸点为100℃，当不同压力时的沸点见表十八。-”]56o_sQ/表十八水在不同压力下的沸点?1“.;foZ压力(mmHg)CQ2jPG*py68096.71100CH/rp4NeSy70097.72120Qci]i)s$js72098.54143s(8W_4&”74099.36158\C1nZk?37601008170,Lt[\_780100.7101802px|_)i800101.520211IIqUZJfxIf|9Qi`压力和温度变化关系可以构成水的状态图。如图十二所示。OC升；OA点反而下降；OB温度的增加而上升；O温度和压力时，冰、水、汽可以同时共存；它的温度为4.6mmHgm#F`]{374℃；217.7b_):MQ1{5PnDN\表十九 冰在不同温度下的蒸汽压Z(!\%mn温度〔℃〕压力〔mmHg〕温度〔℃〕压力〔mmHg〕6JQ”Ik;$wX-1001×15-5-121.632w1DV\Ap*-907×15-5-111.785?3xzdP-804×15-4-101.990# Vha7-701.9×15-3-92.131>oe]$r-608.1×15-3-82.3265E~Fl}-502.96×15-2-72.537,nB5/Lx-409.66×15-2-62.765KyQX!,rV-300.2859-53.0134Wm@WE-250.4760-43.280P(z++A&-200.7760-33.5687{I0s;R-180.939-23.880V/V9B2.$-151.241-14.217lv+TD!b-141.31104.579“mvt>X-131.490W+ko q*PS2VA{9:m表二十水在不同温度时蒸汽压力{>t~=D〔℃〕〔mmHg〕〔℃〕〔mmHg〕WuUk9_g-102.1494571.88“Nbq#w\-53.1635095.21 ~^fZx504.57960149.4Y;^l%ePuW56.54370233.79BBmw(M}109.20980355.1[H^z-6x:01512.7990525.76Mhf5bN|wQ2017.54100760.00A:N|\Mv2b2523.761503571vB|hZTW3031.8220011659#0Q]dO3542.1825029818m6&~Hf-wN4055.3230064433 =eXU@B0gy/:T的溶解度也不同。它随温度的上升而降低，见表二十一。}c`“_L纯水几乎不导电当水中溶有其他物质时导电性可能会增加。Bp `]表二十一空气在水中的溶解度 )3Iz(Ql760mmHg,1000ml数]&xk30温度〔℃〕〔℃〕}JhzKNj029.181620.14H*QIB_227.691819.384(~L#}:r!426.322018.68goRL1L,5625.062218.01F/bT)QT<f823.902417.38a|x.C6Pe1022.842616.79trA4R/&1221.872816.21Eh;”S“{/?j1420.973015.64E7Ul;du+e{Mim一种物质或多种物质均匀地分布在另一种物质之中所组体相互溶解时，通常把其中含量多的成分叫溶媒或溶剂，液。C12Fl表示溶液浓度的方式有很多，通常百分比浓度使用最多；100100109010%的氯化钠水溶液。Lpz>>}29%时，冰点最低，/P3<“?#k在极低的温度下也不会结冰，称之谓结合水。另外，生物系统中的水尚有至今还未搞清楚的其他存在形式。Rz:]\jcIT/0℃物质将成为水结冰的晶核，于是水的分子以晶核为核心，〔即溶化热去除的快慢。 o.gV4%0℃0℃，待全部水结冰之后温度再下降。74kdsgQf0-yp,G@x”“~“%7b枯燥是保持物质不致**变质的方法之一。枯燥的方法许多，如晒干、煮干、烘干、喷雾枯燥和真空枯燥等。但这0℃以上或更高的温度下进展。枯燥所得的产品，一般是体积缩小、质地变硬，有些物质发生了品与枯燥前相比在性状上有很大的差异。8~z~_TD6m@0℃以下的温度进展，即在产品冻结的状态下进展，直0℃40℃。YhE+W质本身剩留在冻结时的冰架中，因此它枯燥后体积不变，行的。RM]M@%,Ks-AS:-wp4DOH`6#anh“_;IUZ!三在冷冻枯燥过程中微生物的生长和酶的作用无法进展，因此能保持原来的性装。 i}mVQ\j5四．由于在冻结的状态下进展枯燥，因此体积几乎不变，xLWwYK五．枯燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解快速而完全，几乎马上恢复原来的性状。e.2ib?8六．由于枯燥在真空下进展，氧气极少，因此一些易氧化lpeEpI/gM95-99%以上的水份，使枯燥后产品能长Raxrb=7Njxo-TLI!^=*Jq>Xti[[sJ其次节 冻干机的组成和冻干程序q<[_-TjN>{”TqW4RHq/JD-)XakJU^os3O }6冻干机按系统分，由致冷系统、真空系统、加热系统、和箱、冷凝器或称水汽凝集器、冷冻机、真空泵和阀门、电气把握元件等组成。图十三是冻干机组成示意图。TUDr\”@/f冻干箱是一个能够致冷到-40℃+50℃左l>{R`BZ/外表积的金属吸附面，吸附面的温度能降到-40℃以下，产品升华出来的水蒸气冻结吸附在其金属外表上。“D”B3;uWK冻干箱、冷凝器、真空管道和阀门，再加上真空泵，便构O.Iu6D致冷系统由冷冻机与冻干箱、冷凝器内部的管道等组成。工作时所需要的低温，它有直接致冷和间接致冷二种方式。6290ZNvr(v|}\?L]Xf%,iu器应到达-40℃〔通100uHg〕，即可对箱内产品进展*Y7jl#712-24的装量，总装量，玻璃容器的外形、规格，产品的种类，)+“”oY$]}地进展加塞封口，以防重吸取空气中的水份。hL;8pE8同一产品使用不同的冻干曲线时，产品的质量也不一样，〔其中没有冷凝器的温度曲线和真空度曲线。C?=P-第三节 共溶点及其测量方法{}mPEdbKdUnD4d需要冻干的产品，一般是预先配制成水的溶液或悬浊液，因此它的冰点与水就不一样了，水在0℃时结冰，而海水0℃的温度才结冰，由于海水也是多种物质的6^n0[70℃时结冰，水的温度并不下降，直到全部水结冰之后温量不断增加，直到最终，溶液才全局部散。这样，溶液并不是在某一固定温度时分散。而是在某一温度范围内凝的开头点〔既熔点度。J~-iBB~x.可能有盐类、糖类、明胶、蛋白质、血球、组织、病毒、华，否则有局部液体存在时，在真空下不仅会快速蒸发，的气体在真空下会快速冒出来，造成象液体沸腾的样子，使冻干产品鼓泡，甚至冒出瓶外。这是我们所不期望的。为此冻干产品在升华开头时必需要冷到共熔点以下的温f0SAP0M3阻率明显增大。而有少量液体存在时电阻率将显著下降。因此测量产品的电阻率将能确定产品的共熔点。nL}5cPI正规的共熔点测量法是将一对白金电极浸入液体产品之中，并在产品中插一温度计，把它们冷却到-40℃以下的整个过程由仪表记录。〔图十六〕J3b4cxm细而又相互绝缘的铜丝插入盛放产品的容器中，作为电cZ+7.oDuL]hXpt!b-bP,-q把电极引线通过一个开关与万用表相连，可以不分正负)g@S%Yu0℃之后即开头测量并作记录。把万用表的转换开关放在测量电阻的最高档〔×1K×10K〕。由于数值一一记录下来。开头时电阻值很小，以后逐步增高。5[9bWB{tNmy&nsAQc{RaMwD0℃40℃的种类和浓度有关。一些物质的共熔点列表二十二供参考，因实际的冻干产品还有其它成份。所以与此不一样。Ei@M$Fd{sv{847V第四节 产品的预冻`XcirfpS-HqyvF用。zyN(4%Oe_*e}YkJ:2;t=,i++fOnQ表二十二一些物质的共熔点〔℃〕 +3bfD物质共熔点?:-|YGLaB0.85-22n2;9geq+10-26d0C8*ifFO40%蔗糖溶液-33 d7bjbJwu10%葡萄糖溶液-27/ .Wc_/2%明胶、10%葡萄糖溶液-32O=O(3Pf>2%明胶、10%蔗糖溶液-19\FI^ Vk10％蔗糖溶液、10%葡萄糖溶液、0.85%氯化钠溶液-36*Pb.f-26H*qD:N-35M]s“0O2?*1~5~I各种容器在分装之前要求清洗干净并进展灭菌处理。?HxS)Pqq10~15F0:&>”}10mm。有些产品需用大状，或倾斜容器冻成斜面，以增大外表积，减小厚度。0XQ--产品的预冻方法有冻干箱内预冻法和箱外预冻法。+wjlAqMQ箱内预冻法是直接把产品放置在冻干机冻干箱内的多层干箱的金属板接触；对于不行抽低的盘子要求盘底平坦，后加上导热用的金属架或块后再进展冷冻。@>9A$w$H|aH!^C2还有一种特别的离心式预冻法，离心式冻干机就承受此旋转的离心力防止产品中的气体溢出，使产品能“安静%1@.7uTN转速一般为800转/分左右。 @%keTTZ冷冻会对细胞和生命体产生确定的破坏作用其机理是格外简洁的。目前尚无统一的理论，t-a `.y)uuwwz全部变为固体。4I+. ^7d机械效应是细胞内外冰晶生长而产生的机械力气引起的。特别是对于有细胞膜的生命体影像较大。一般冰晶越大，6#/LyzZq|?\l!]vu*所产生的效果就能大大减弱。</2,2AV4q*另外冷冻时所形成的晶体大小在很大程度上也影响枯燥冰晶越小、枯燥后越能反映产品的原来构造。o7hH9iY〔保护剂之一还有很大的关系。列如甘油、二甲亚砜、糖类等。这些抗低温物质能活下来。=ulr_i%XsbbV<?):预冻的目的也是为了固定产品，以便在真空下进展升华。IH*U!_`1－2`SuS)RhA)w50.gr7第五节 产品的第一阶段干躁vCYSm0j=!(F`/#VP-T;Ahe670生体积缩小，消灭气泡，颜色加深，溶解困难等现象。因过共熔点温度。%N?W]vbra品温度测量的困难，利用温度计来测量均会有确定的误差。%B*<BgJ;4F1－2〔切不行太长的不同温度的饱和蒸汽压曲线或表上可以查出相应数值，这个温度值就是升华时产品的温度。c,{&的电阻数值，则说明产品温度已接近或到达共熔点的温度。Wme1Uid则认为不是越低越好，而是要把握在确定的范围之内。71}L#-nQ0.10.10.1巴时，产品简洁获得热量，因而升华速率增加。|zRoXO`]-*Rd;~”gbG0.1~0.30.3切断对产品的加热，甚至启动冷冻机对冻干箱进展降温，eKU@>- 5冻干箱内的压强是由空气的分压强和水蒸汽的分压强组成的，因此要使用能测量全压强的热真空计来测量真空空计由于水银蒸汽有害产品应制止使用。-5K_N10.110000为了排解大量的水蒸汽，光靠机械真空泵排解是不行的。冷凝器作为冷却使大量水蒸汽分散在其内部的制冷外表这种状况时。冻干箱和冷凝器之间的水蒸汽压力差减小，I1}{~@定的真空度。需要冷凝器始终能低于-40℃以下的低温，由于-40℃0.1$.x? in|_华枯燥时间。因此，板层的温度应进展合理的把握。1_dMe%53〔即冻干箱的真空度枯燥的时候，产品的温度低于该产品的共熔点温度较多，度也低于-40℃假设板层温度提高到某一数值之后产品的温度已接近共或者冷凝器温度上升到-40℃，则板层温度不行再连续提高，不然会消灭危急的状况。-ck4T#g;=能较好的冻干机，板层的加热温度可以升得高一8MI|*l%VdN+~+A:产品的品种：有些产品简洁枯燥，有些产品不简洁枯燥。短些。-hvv>UC/19%.<V_$S|5lx-7odT7Gq温度。 p(b1I+!品中升华的水蒸汽顺当通过，使全部的产品都良好的干燥。@6VH%但某些已枯燥的产品当温度到达某一数值时会失去刚性，就叫做崩解温度。$}“Wta水蒸汽的通过，于是升华速度减慢冻结产品吸取热量减温度上升，产品发生熔化发泡现象。%JH_Nw.P解温度应高于该产品的共熔点温度。R(Pa Q2P>za\X\ )KVn`第六节 产品的其次阶段枯燥-?)QBJ9F5zmHb一旦产品内冰升华完毕，产品的枯燥变进入了其次阶段。在该阶段虽然产品内不存在冻结冰10％d)~;I$提高产品温度有利于降低产品剩余水份含量和缩短解吸25℃－40℃25℃，细菌性产品为30℃，40℃。\kGtYkctZ0.1最高允许温度，但由于传热不良，产品温度上升很缓慢。6uE1&-:L0.15~0.3升到真空仪表的上限设定值时漏孔电磁阀关闭，停顿进设定范围内。QgM_SY|Rj压强的把握也可承受间歇开关冻干箱和冷凝器之间阀门59HaTq把握压强的方法应停顿使用。与冻干箱恢复高真空的同2的含量越低。@[Qg}”ibjX$idL相应短些。/4BXF4ksi,PY<V器的温度低的冻干机，其解吸枯燥的时间可短些。hRcJ):Wyb间也缩短。=qQQ^`^F”~2上升状况〔3060〕。凝器之间的阀门之后无明显上升为止。Zul32]1r~[,TLg6第七节 影响枯燥过程的因素Db:WAjU8{e3Tr!X2#)A!1nmWL0冰霜，冻干完毕后冰霜在冷凝器中吸取热量熔化成水。J6PTkm}^递。mYX)=B{时从冻结产品到冷凝器外表的水蒸汽分子数与从冷凝器器之间的水蒸汽压力等于零，到达平衡状态。x$I->e假设一个外界热量加到冻结产品上，这个平衡状态被破汽压力。这一过程的不断进展，使产品不断得到了枯燥。“Xc=<rX升华首先从产