2019-12-09
Quel est un dessiccateur de gel ? Comment fonctionne-t-cela ?
Le dessiccateur de gel et le lyophilisateur sont des noms synonymes pour le même équipement. Un dessiccateur de gel exécute un procédé d'enlèvement de l'eau a typiquement employé pour préserver les matériaux périssables, pour prolonger la durée de conservation ou pour rendre le matériel plus commode pour le transport. Les dessiccateurs de gel fonctionnent à côté de geler le matériel, puis de réduire la pression et d'ajouter la chaleur pour permettre à l'eau congelée dans le matériel de sublimer.
Un dessiccateur de gel fonctionne en trois phases, avec premier et le plus critique être la phase de congélation. La lyophilisation appropriée peut réduire des temps de séchage de 30%.
Les dessiccateurs de gel emploient de diverses méthodes pour geler le produit. La congélation peut être faite dans un congélateur, un bain effrayant (congélateur de coquille), ou sur une étagère dans le dessiccateur de gel. Le dessiccateur de gel refroidit le matériel au-dessous de son point triple pour assurer cette sublimation, plutôt que la fonte, se produira. Ceci préserve la forme physique du matériel.
Un gel de dessiccateur de gel le plus facilement sèche les grands cristaux de glace, qui peuvent être produits par la congélation lente ou le recuit. Cependant, avec les matériaux biologiques, quand les cristaux sont trop grands ils peuvent casser les murs du cellule, et que des avances aux résultats moins-que-idéaux de lyophilisation. Pour empêcher ceci, la congélation est faite rapidement. Pour les matériaux qui tendent à précipiter, le recuit peut être employé. Ce processus implique la congélation rapide, puis soulever la température de produit pour permettre aux cristaux de se développer.
Phase de dessiccateur de gel une deuxième est le séchage primaire (sublimation), dans lequel la pression est abaissée et la chaleur est ajoutée au matériel pour que l'eau sublime. Le vide de dessiccateur de gel expédie la sublimation. Le condensateur froid de dessiccateur de gel fournit une surface pour que la vapeur d'eau adhère et pour solidifie. Le condensateur protège également la pompe à vide contre la vapeur d'eau. Environ 95% de l'eau dans le matériel est enlevé dans cette phase. Le séchage primaire peut être un processus lent. Trop de chaleur peut changer la structure du matériel.
Une phase finale de dessiccateur de gel est le séchage secondaire (adsorption), pendant lequel les molécules d'eau liées par ionically sont enlevées. En soulevant la température plus haute que pendant la phase de séchage primaire, les liens sont cassés entre le matériel et les molécules d'eau. Les matériaux lyophilisés maintiennent une structure poreuse. Après que le dessiccateur de gel complète son processus, le vide peut être cassé avec un gaz inerte avant que le matériel soit scellé. La plupart des matériaux peuvent être séchés à l'humidité 1-5% résiduelle.
· La chauffage du produit trop haut dans la température peut causer l'effondrement de fonte-de retour ou de produit
· Surcharge de condensateur provoquée par trop de vapeur frappant le condensateur.
Trop de création de vapeur
Trop de superficie
Un secteur trop petit de condensateur
Réfrigération insuffisante
· Obstruction de vapeur – la vapeur est produite à une vitesse plus rapide qu'elle peut obtenir par le port de vapeur, le port entre la chambre de produit et le condensateur, créant une augmentation de pression de chambre.
Voici quelques termes importants liés aux dessiccateurs de gel. Pour une liste complète voir notre page terminologique de lyophilisation.
Est le point auquel le produit existe seulement pendant la phase solide, représentant la température de fonte minimum. Non tous les produits ont un point eutectique ou il peut y avoir les points eutectiques multiples.
Pendant la lyophilisation, la température maximale du produit avant que sa qualité dégrade par la fonte-de retour ou l'effondrement.
Le matériel forme des cristaux une fois congelé.
A un point eutectique ou des points eutectiques multiples
La congélation rapide crée les petits cristaux il est difficile de sécher que
Le recuit peut aider à former de plus grands cristaux
Mélanges à plusieurs éléments qui ne cristallisent pas et n'ont pas un point eutectique. Ils se transforment en “de verre.”
N'a pas un point eutectique
Pour les matériaux amorphes, la lyophilisation doit être exécutée au-dessous de la température de transition en verre
Le point auquel le produit se ramollit dans la mesure où il peut plus ne soutenir sa propre structure. Ceci peut être un problème pour de nombreuses raisons :
Perte de structure physique
Séchage inachevé
Solubilité diminuée
Un bon nombre d'ablation (floc)
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