冷凍干燥和凍干是同義詞，冷凍干燥是一種除水過程，通常用于保存易腐爛的材料，延長保質期或使材料更便于運輸。冷凍干燥機的工作原理是冷凍材料，然后降低壓力并加熱以使材料中的冷凍水升華。
冷凍干燥分三個階段進行，個和最關鍵的是冷凍階段。適當的冷凍干燥可使干燥時間縮短30％。有各種方法來冷凍產品。冷凍可以在冷凍機，冷凍浴或冷凍干燥機的架子上進行，將材料冷卻到其三相點以下可確保發生升華而不是熔化。這保留了它的物理形式。使用大型冰晶最容易實現冷凍干燥，這可以通過緩慢冷凍或退火來生產。然而對于生物材料，當晶體太大時，它們可能破壞細胞壁，并且導致不太理想的冷凍干燥結果。為了防止這種情況，快速完成冷凍，對于傾向于沉淀的材料，可以使用退火，該過程涉及快速冷凍，然后升高產品溫度以使晶體生長。
1、初級干燥階段
冷凍干燥的第二階段是初級干燥，其中壓力降低并且將熱量添加到材料中以使水升華。真空速度升華。冷凝器為水蒸氣提供粘附和固化的表面。冷凝器還保護真空泵免受水蒸氣的影響。在該階段中，材料中約95％的水被除去。初級干燥可能是一個緩慢的過程。太多的熱量會改變材料的結構。
2、二次干燥階段
冷凍干燥的最后階段是二次干燥，在此期間除去離子鍵合的水分子。通過升高溫度高于初級干燥階段，在材料和水分子之間的鍵斷裂。冷凍干燥的材料保持多孔結構。冷凍干燥過程完成后，在密封材料之前，可以用惰性氣體破壞真空。大多數材料可以干燥至1到5％的殘留水分。
3、冷凍干燥過程中應避免的問題
加熱產品的溫度過高會導致熔化或產品坍塌，由于蒸汽過多而撞擊冷凝器導致冷凝器過載。蒸汽產生太多，表面積太大，冷凝器面積太小，制冷不足，蒸汽阻塞 ，蒸汽的產生速度快于通過蒸汽端口的速度，從而增加了腔室壓力。
共晶點或共晶溫度，是產品僅存在于固相中的點，表示熔化溫度。并非所有產品都具有共晶點，或者可能存在多個共晶點。臨界溫度在冷凍干燥期間，產品在其質量降低之前的溫度通過回熔或塌陷而降低。
文章來源：上海靳瀾儀器制造有限公司
