真空冷凍乾燥機はよく見られる冷凍乾燥設備であり、食品、製薬、バイオエンジニアリング、化学工業などの分野に広く応用されている。その基本原理は真空条件下で物質の昇華点が融点より低い特性を利用して、物質を冷凍した後、真空乾燥室内で加熱し、凍結した水分を直接固体状態から水蒸気に昇華させ、それによって乾燥の目的を達成する。
真空冷凍乾燥機の乾燥過程は一般的に以下のいくつかのステップに分けることができる:
1、冷凍
含水サンプルを冷凍室内に置き、急速に凍結させて均一な氷結晶にし、サンプルが乾燥中に冷凍状態を維持することを保証する。冷凍時間の長さはサンプルの性質、形態、大きさによって異なる。
2、昇温
冷凍後、試料を真空乾燥室に置き、温度は常温で加熱した。昇温過程は乾燥速度と温度がサンプル品質に与える影響を考慮する必要があり、同時にサンプルの熱安定温度を超えるべきではない。
3、乾燥
加熱後のサンプルが徐々に昇華状態に入った場合、真空システムにより乾燥室内の水分蒸気を除去し、低圧下で物質内の水分が氷晶状態から蒸発して水蒸気に昇華することを確保し、サンプルの乾燥目的を達成する。乾燥時間の長さは試料自体の性質と含水量に依存する。
4、乾燥終了
サンプルの乾燥が終わったら、サンプルを取り出し、必要に応じて、密閉環境に保護ガスを加えてサンプルの再吸湿を減らすことができる。このとき得られる乾燥試料は、通常、高純度で貯蔵しやすい粉末状物質である。
