Лиофильные сушки: описание позиций, входящих в данную категорию
Лиофильные сушки (сушилки) находят широкое применение в исследовательских лабораториях, а также технологиях производства лекарственных препаратов, ферментов, заквасок, экстрактов лекарственных трав и других объектов, требующих бережного высушивания при пониженных температурах.
Лиофильная (сублимационная) сушка веществ заключается в удаление влаги из замороженных образцов в условиях вакуума. Принцип работы лиофильной сушки основан на физическом явлении возгонки. При значениях атмосферного давления ниже определенного порога - т.н. "тройной точки" (для чистой воды: 6,1 мбар при 0 градусов Цельсия) вода может находиться только в двух агрегатных состояниях - твердом и газообразном, переход воды в жидкое состояние в таких условиях невозможен. И если парциальное давление водного пара в окружающей среде ниже чем парциальное давление льда, то лед из лиофилизируемых образцов переводится прямо в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Образовавшийся водяной пар откачивается из рабочей камеры лиофильной сушки вакуумным насосом и конденсируется на низкотемпературном конденсоре.
На первом этапе сублимационной сушки раствор вещества замораживают до низкой температуры и в открытой таре помещают в рабочую камеру устройства. Рабочая камера лиофильной сушки соединяется с низкотемпературным отделением, называемым конденсором, в котором поддерживается низкая температура, при этом температура в конденсоре всегда ниже, чем в камере для лиофилизации. На втором этапе сушки происходит непосредственное удаление льда или кристаллов растворителя из замороженного раствора. Для чего во всей системе создается высокий вакуум. За счет разности парциального давления паров воды происходит перемораживание воды в конденсоре, т.е. вода из замороженного раствора, минуя жидкое состояние, намораживается на змеевике конденсора. Следует отметить, что значительное влияние на качество получаемого продукта и на время, требующееся для сушки, имеет этап заморозки. Чем быстрее и глубже замораживается продукт, тем менее крупные кристаллы льда образуются в продукте, тем быстрее они испаряются на втором этапе сушки продукта и тем выше качество получаемого продукта. Поскольку удаление влаги из объектов сушки происходит при отрицательных температурах, а их досушивание осуществляется также при щадящем температурном режиме, то данный метод можно рекомендовать для бережного высушивания термочувствительных и склонных к разрушению при нагреве материалов (биологических растворов и тканей, белков, вакцин и т.д.).
|
