真空冷凍幹燥技術基本概念

冷凍幹燥技術（簡稱凍幹）是將溶劑和/或混懸介質在低溫條件下結晶，然後將其由固態直接升華為(wei) 氣態的一種幹燥過程。冷凍幹燥通常應用於(yu) 以水為(wei) 溶劑的情況。圖1所示為(wei) 水的相圖，其中顯示了可將水從(cong) 固態轉化為(wei) 氣態的區域。

圖1：水的相圖

表1所示為(wei) 水蒸氣的壓力（mTorr和mbar)與(yu) 溫度（℃ ）之間的關(guan) 係。

表1：水的蒸氣壓力

冷凍幹燥這一步驟對於(yu) 純水而言相對簡單。如果產(chan) 品在溶液或混懸液中含有兩(liang) 種或兩(liang) 種以上成分，則情況可能變得複雜，必須使用簡化模型物質，使此過程更易於(yu) 理解。這種複雜係統在生物物質中廣泛存在。

凍幹過程將非晶相的冰或水轉化為(wei) 水蒸氣。如圖2所示 ，因為(wei) 冰的蒸汽壓較低，所以水蒸氣的體(ti) 積會(hui) 變大。在凍幹的第二階段，吸附於(yu) 固體(ti) 上的水被解吸出來。

圖2：水蒸氣體(ti) 積-壓力曲線

此圖中水蒸氣的溫度為(wei) 冰的溫度

冷凍幹燥是為(wei) 了獲得具有良好儲(chu) 存穩定性且在複水後不發生變化的物質，當然這在很大程度上也取決(jue) 於(yu) 此工藝的最後一步：包裝和儲(chu) 存條件。

冷凍幹燥的優(you) 點可總結如下：

在低溫條件下幹燥可減少熱敏性產(chan) 品的降解。

液體(ti) 產(chan) 品可進行準確加料 。

可在過程中控製最終產(chan) 品的含水量。

冷凍千燥後產(chan) 品可具有較好的物理形狀。

冷凍幹燥產(chan) 品比表麵積大，可快速複水。

其缺點如下：

投資、運轉和維護費用高。

工藝及設備複雜，需要有經過長期培訓具備熟練技能的合作者。