冷凍干燥原理.docx

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1、冷凍干燥原理冷凍真空干燥也叫干燥。升華干燥或簡稱凍干。它是干燥方法之一，目的是為了貯存物品。<{@D^L6h物品之所以會損壞、腐爛、變質，主要是由于外因和內因二個因素引起，外因者，空氣、水、溫度、生物等的作用；內因者，主要是生物物質自身的新陳代謝作用。如果能使外因和內因的作用減小到最低程度，則能達到物品在一定時間內保持不變的目的。干燥法就是驅除物品內部所含的水份，因為水份是一切生物生長的必要條件之一。生物體水份減少到一定程度，則生物不易或不能生長繁殖。因而能較長時間的貯藏保存；另外，當有水份存在時，一些酸堿溶解其內還會發(fā)生一些化學作用而使物品變質。干燥的方法很多，如曬

2、干、烘干、煮干、晾干、噴霧干燥、真空干燥、冷凍干燥等。其中唯有冷凍干燥法是保存有生命生物物質的最理想方法。冷凍干燥之后的產品，進行真空或氮氣封口，以隔絕空氣特別是氧氣，再在低溫下存放，則水份、空氣、溫度三個因素被控制，使產品能在較長的時間內得到有效的保存。冷凍干燥技術是在第2次世界大戰(zhàn)期間，因大量需要血漿和青霉素而發(fā)展起來的?，F(xiàn)在已廣泛應用于化學、制藥工業(yè)、食品工業(yè)和科學研究等方面，特別是應用于含有生物活性物質的生物藥品方面最為普遍。我國在解放前就已使用冷凍干燥法制造疫苗，但數(shù)量極少，僅應用于1人醫(yī)，解放后我國的冷凍干燥事業(yè)得到迅速發(fā)展。1952年起開始在獸醫(yī)界應用，

3、并在國內制造了一批大、中型的冷凍干燥機，現(xiàn)在全國所有的省、市自治區(qū)均有各種不同型號的冷凍干燥機。2在獸醫(yī)方面，主要用于各種獸用微生物的貯存，各種獸醫(yī)生物藥品的制造，一切用于豬、牛、馬、雞、鴨、鵝、兔、狗的各種預防疾病的藥品均離不開冷凍干燥機。冷凍干燥屬于邊緣科學，它涉及到物理、化學、生物學等知識，包括制冷、真空、電工、儀表等技術。因此也是一門綜合性的專業(yè)科學技術。第一章基礎知識第二章第一節(jié)物態(tài)的變化第三章我們生活在物質世界之中，在我們周圍的一切，如空氣、水、鐵等都是物質，一切物質均在不斷地發(fā)生變化。一種最常見的物質存在形態(tài)有三種：即氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。即使同一種物質也有

4、三種形態(tài)。例如水，在攝氏零度時結成冰變成固態(tài)，而在攝氏一百度時則變成蒸汽而成氣態(tài)，在0～100℃之間則是液態(tài)，可見在一定的條件下，物質的形態(tài)能夠互相發(fā)生轉化。第四章物質是由分子組成的，在物質的三種形態(tài)變化中，物質的本質并沒有發(fā)生變化。物質的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三者的主要區(qū)別在于物質分子間的距離和作用力的大小不同，這些僅是程度上的差別，本質上是相同的。氣態(tài)物質分子間的距離較大。分子間的相互作用力較小，以致氣態(tài)物質不能單獨地維持自己的形態(tài)和體結，總是充滿在容納它的物體之中，液態(tài)物質分子間的距離較氣態(tài)小，作用力較大。因3此液態(tài)物質只能單獨地保持其體積而不能保持起形狀。固態(tài)物質分

5、子間的距離小，作用力大，因此固態(tài)物質能保持自己的獨立形狀和體積。第五章物質在發(fā)生形態(tài)的變化時，伴隨著熱量的變化。如冰熔化要加熱，水變成汽也要加熱，說明它們吸收熱量；相反，水結成冰要移去熱量，汽變成水也要移去熱量，說明它們放出熱量。一般地說，從固態(tài)變成液態(tài)，液態(tài)變成氣態(tài)，固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程是從分子排列密，相互作用力大的狀態(tài)，變?yōu)榉肿优帕惺?，作用力小的狀態(tài)；這一過程要從外界吸取熱量，而相反的過程則向外界傳遞熱量。如圖一所示。第六章由固體變成液體的過程叫做熔化。將固體加熱，當升高到一定的溫度時固體即變成液體。固體物質熔化時的這個溫度稱為熔點，固體熔化時內能增加，因此需要

6、從外界吸收熱量，一些物質的熔點見表一。第七章表一一些物質的熔點(℃)第八章物質熔點物質熔點第九章冰0玻璃460~800/X#OX8gb]氨-77.7銅10835GPAtF-12-155鋁658zJ;]z0O4F-22-160鋼鐵1300-1400KVViTpZ水銀-39錫232F^TOL5sn@)L~$Vwix酒精-114鎢3410~EYdEqS)單位質量的物質，由固體變?yōu)橥瑴囟鹊囊后w所需要吸收的熱量叫做該物質的熔化熱。物質的熔點和熔化熱隨壓強的變化而變化。一些物質的熔化熱見表二。單位為卡/克。第十章表二一些物質的熔化熱(卡/克)xcJvXp物質熔化熱物質熔化熱x0T

7、E+rf5冰79.4錫14.5nRX<$OzTV水銀2.8鋁92.4$.B}zY{氯化鈉123.5銅51-d{C8}U由液體變?yōu)楣腆w的過程叫做凝固。它是熔化的逆過程。物體由液體變?yōu)楣腆w時要放出熱量，放出的熱量與該物質的熔化熱相等。凝固是在與熔化相同的溫度下進行的，所以同一物質的熔點和凝固點是一樣的。6物質由液態(tài)變成氣態(tài)或固態(tài)直接變氣態(tài)的過程都稱為汽化過程，它可分為蒸發(fā)、沸騰和升華三種情況。xlW>3'uHfa蒸發(fā)是指在任何溫度下(只要低于臨界溫度)液體表面的汽化過程。在制冷技術中。“蒸發(fā)”通常代表液體的沸騰過程。i'#%t/u將液體加熱到一定的溫度，