Sấy thăng hoa và cô đặc chân không

Giới thiệu chung

Quá trình thăng hoa, cô đặc chân không là tất cả các phương pháp để giảm thể tích mẫu; tuy nhiên, mỗi phương pháp bao gồm một quá trình khác nhau và ảnh hưởng đến các mẫu khác nhau. Điều quan trọng là phải xác định phương pháp bay hơi nào là thích hợp nhất cho mẫu của bạn để xác định đúng thiết bị cụ thể để sử dụng.

Quá trình thăng hoa và cô đặc làm cho các phân tử chất lỏng hoặc rắn thay đổi pha, dẫn đến các phân tử dung môi hoặc nước rời khỏi mẫu dưới dạng hơi. Lực chính dẫn đến sự thay đổi pha là nhiệt năng. Phương pháp bay hơi tốt nhất cho một mẫu chủ yếu được xác định bằng bao nhiêu nhiệt mà mẫu có thể chịu được.

Sấy thăng hoa

Máy đông khô sử dụng chân không sâu (<.200 mbar) và nhiệt để loại bỏ độ ẩm khỏi mẫu. Quá trình làm khô, hoặc sự thay đổi giai đoạn, trong quá trình đông khô là duy nhất và được gọi là quá trình thăng hoa. Trong sự thăng hoa, các phân tử đi trực tiếp từ pha rắn (nước đá) sang pha khí (hơi) mà không đi qua pha lỏng. Quá trình đông khô yêu cầu một mẫu đông lạnh. Nếu điểm đông đặc của mẫu bị ngăn chặn bởi sự có mặt của dung môi, thì dung môi phải được loại bỏ bằng cô đặc chân không trước khi đông khô để sau đó mẫu có thể đông đặc.

Các thiết bị chính của hệ thống sấy thăng hoa gồm:

• bình thăng hoa
• bình ngưng đóng băng,
• bơm chân không
• máy lạnh với các thiết bị: bình tách lỏng, giàn ngưng, bình chứa tác nhân lạnh và máy nén.

Bằng cách phá vỡ pha lỏng trong sự thăng hoa, khả năng tồn tại sinh học của nhiều mẫu được bảo toàn. Điều này làm cho quá trình đông khô trở thành một kiểu bay hơi độc đáo vì nó cũng bảo quản các mẫu sinh học.

Cô đặc chân không

Trong cô đặc / bay hơi chân không, mẫu được làm khô bằng cách chuyển thể lỏng thành hơi. Thiết bị cô đặc chân không và thiết bị bay hơi đưa mẫu lỏng đến độ khô 99% trong một khoảng thời gian tương đối ngắn và có thể chứa hầu hết các mẫu bất kể điểm đông hoặc điểm sôi của chúng.

Thiết bị cô đặc chân không và thiết bị bay hơi thường được sử dụng trong việc chuẩn bị mẫu, và sử dụng lực ly tâm, nhiệt và chân không để loại bỏ độ ẩm khỏi mẫu. Điều làm cho thiết bị cô đặc khác với thiết bị bay hơi là lực ly tâm được tạo ra như thế nào và cách cung cấp nhiệt cho mẫu.

Trong thiết bị cô đặc chân không, các mẫu được giữ trong một rôto quay với tốc độ 1700 vòng / phút tạo ra một lực ly tâm. Lực ly tâm ngăn chất lỏng va đập ra khỏi ống khi áp dụng chân không. Nhiệt được truyền gián tiếp qua các bức tường của buồng chân không.

Thiết bị bay hơi xoáy sử dụng lực ly tâm, nhiệt và chân không để loại bỏ độ ẩm khỏi mẫu. Không giống như chuyển động quay của thiết bị cô đặc chân không, thiết bị bay hơi xoáy tạo ra chuyển động xoáy trong vật chứa mẫu để lực ly tâm giữ mẫu vào vật chứa của nó trong khi chân không được áp dụng cho mẫu lỏng. Nếu không có lực đối nghịch để giữ mẫu vào vật chứa của nó, nó sẽ “va đập” hoặc văng ra khỏi vật chứa. Chuyển động xoáy cũng rửa chất phân tích (vật liệu được phân tích) xuống thành bên của dụng cụ thủy tinh, làm tăng độ thu hồi của chất phân tích được kiểm tra. Trong bay hơi xoáy, nhiệt được truyền trực tiếp vào mẫu thông qua một khối giữ mẫu.

Xem thêm: Phương pháp cô đặc chân không trong sản xuất kẹo caramel