凍幹機(Lyophilizer)是用於將物質通過升華法進行幹燥的設備,常用於生物、醫藥、食品等領域。凍幹機的基本結構和配置通常包括以下幾個部分:
1.基礎結構
凍幹機的結構通常包括以下幾個主要部分:
冷阱:冷阱用於捕捉升華過程中水蒸氣。它通常由高效的冷卻係統組成,能夠在低溫下將水蒸氣凝結成冰。冷阱通常是使用液氮、液氮或製冷機來進行冷卻的。
主機腔室(凍幹腔):主機腔室是樣品放置的地方,通常是一個真空容器。在凍幹過程中,樣品會被冷凍並在真空環境下進行升華。
冷凍係統:包括一個能夠快速降低樣品溫度的冷凍設備。冷凍係統通常通過液氮或液氨等製冷劑工作,以實現樣品快速冷凍。
真空係統:凍幹機必須維持一個較高的真空度,通常通過真空泵和相關設備來實現。真空係統的作用是降低水的沸點,使得樣品中的水分能夠通過升華而非蒸發去除。
加熱係統:加熱板或加熱板係統用於加熱樣品,以促進升華過程。加熱係統的溫度控製非常重要,需要根據不同樣品的需求來調節。
控製係統:凍幹機通常配備有自動化控製係統,通過程序控製溫度、壓力、時間等參數。現代凍幹機的控製係統通常具有顯示屏,操作界麵友好,並且支持數據存儲和遠程監控。
2.鍾罩型結構
鍾罩型凍幹機是其中一種常見的凍幹機結構,其特點是冷阱和樣品腔室通過鍾罩形狀的透明罩體隔開。鍾罩型結構具有以下特點:
透明鍾罩:通過透明的鍾罩,操作人員可以清晰地觀察樣品的凍幹過程。
氣密封閉:鍾罩能夠密封樣品腔室與外界環境,維持樣品所需的真空環境。
適用於小批量和實驗室使用:鍾罩型凍幹機常用於實驗室級的研究,適合於小規模的凍幹處理。
3.配置特點
容積和樣品容量:實驗室凍幹機通常設計為小型設備,樣品容量在幾百毫升到幾升不等。不同型號的凍幹機根據需要的樣品量進行配置。
溫度與壓力控製:凍幹機的溫度控製精度通常較高,適應多種類型的樣品。同時,真空度和冷阱溫度也可調節,以滿足不同實驗需求。
易於清潔和維護:凍幹機的設計考慮到操作的便捷性和清潔的容易性。冷阱部分通常可拆卸清洗,避免交叉汙染。
總結
凍幹機的鍾罩型結構適合實驗室小批量的凍幹需求,通過高效的溫度控製、真空係統以及冷凍係統確保凍幹效果。它廣泛應用於藥物、食品、化學試劑以及生物製品的凍幹處理過程中。