1 Làm lạnh sản phẩm
Khi dung dịch được đông lạnh nhanh (10-50 độ mỗi phút), các tinh thể vẫn ở kích thước có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi; ngược lại, khi dung dịch đông lạnh chậm (1 độ / phút), các tinh thể hình thành có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Tinh thể thô để lại những khoảng trống lớn trong quá trình thăng hoa, điều này có thể cải thiện hiệu quả của quá trình đông khô, trong khi tinh thể mịn để lại những khoảng trống nhỏ sau khi thăng hoa, điều này cản trở sự thăng hoa của lớp dưới. Cấu trúc tốt, tốc độ hòa tan nhanh và khả năng hút ẩm của thành phẩm tương đối mạnh hơn.
Thuốc được đông lạnh sơ bộ trong tủ sấy đông lạnh theo hai cách: một là hạ nhiệt sản phẩm và tủ sấy cùng một lúc; Loại trước tương đương với đông lạnh chậm, và loại sau là giữa đông nhanh và đông chậm, vì vậy nó thường được sử dụng để tính đến hiệu quả đông khô và chất lượng sản phẩm. Nhược điểm của phương pháp này là khi cho sản phẩm vào hộp, hơi nước trong không khí sẽ nhanh chóng ngưng tụ trên giá, trong giai đoạn đầu thăng hoa nếu đĩa nóng lên nhanh thì sự thăng hoa diện tích lớn. có thể vượt quá tải bình thường của bình ngưng. Hiện tượng này đặc biệt rõ rệt vào mùa hè.
Cấp đông của sản phẩm ở trạng thái tĩnh. Kinh nghiệm chứng minh rằng hiện tượng quá nhiệt dễ xảy ra cho đến khi nhiệt độ của sản phẩm đạt đến eutectic. Tuy nhiên, chất tan vẫn không bị kết tinh. Để khắc phục hiện tượng siêu lạnh, nhiệt độ cấp đông của sản phẩm phải thấp hơn một khoảng dưới điểm eutectic, và nên giữ trong một khoảng thời gian cho đến khi sản phẩm đông hoàn toàn.
2. Điều kiện và tốc độ thăng hoa
Khi áp suất hơi bão hòa của nước đá ở một nhiệt độ nhất định lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong môi trường, nó có thể bắt đầu thăng hoa; Việc hút và thu hơi nước bằng bình ngưng thấp hơn nhiệt độ của sản phẩm là điều kiện cần thiết để bảo trì.
Khoảng cách mà một phân tử khí đi được giữa hai lần va chạm liên tiếp được gọi là quãng đường tự do trung bình, và nó tỷ lệ nghịch với áp suất. Trong điều kiện áp suất thường, giá trị của nó rất nhỏ, các phân tử nước thăng hoa có thể dễ dàng va chạm với chất khí và quay trở lại bề mặt nguồn dòng nên tốc độ thăng hoa rất chậm. Khi áp suất giảm xuống dưới 13,3Pa, đường dẫn tự do trung bình tăng lên 105 lần, điều này làm cho tốc độ thăng hoa nhanh hơn đáng kể và các phân tử nước bay hiếm khi thay đổi phương diện của chúng, do đó tạo thành dòng hơi có hướng.
Bơm chân không hoạt động trong máy sấy đông lạnh để loại bỏ khí vĩnh viễn để duy trì áp suất thấp cần thiết cho sự thăng hoa. 1g hơi nước là 1,25L dưới áp suất thường và nở ra 10, 000 L ở 13,3Pa. Không thể có máy bơm chân không thông thường để loại bỏ một khối lượng lớn như vậy trong thời gian đơn vị. Bình ngưng thực sự tạo thành một máy bơm chân không chuyên dụng để giữ hơi nước.
Nhiệt độ của sản phẩm và sự đông tụ thường là -25 độ và -50 độ. Áp suất hơi bão hòa của nước đá ở nhiệt độ này lần lượt là 63,3Pa và 1,1Pa, do đó có sự chênh lệch áp suất đáng kể giữa bề mặt thăng hoa và bề mặt ngưng tụ, nếu áp suất riêng phần của khí không ngưng tụ trong hệ thống có thể được bỏ qua ở lúc này Bất kể, nó sẽ thúc đẩy hơi nước thăng hoa từ sản phẩm đến bề mặt của bình ngưng theo hướng với một tốc độ dòng chảy nhất định để tạo thành sương giá.
Nhiệt thăng hoa của nước đá vào khoảng 2822J / g. Nếu quá trình thăng hoa không cấp nhiệt thì sản phẩm chỉ có thể giảm nội năng để bù nhiệt thăng hoa, quá trình thăng hoa dừng lại cho đến khi nhiệt độ của nó cân bằng với nhiệt độ của bình ngưng. Để duy trì sự chênh lệch nhiệt độ giữa thăng hoa và ngưng tụ, phải cung cấp đủ nhiệt cho sản phẩm.
