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浅谈冷冻干燥—Zirbus冻干机

    现代冷冻干燥技术起源于20世纪初，由前苏联科学家拉巴-斯塔罗仁茨基于1921年发明。该技术早期用于生物的脱水及制药工业，第二次世界大战后开始用于食品工业。

    所有的生物体，无论是植物还是动物，大部分是由水构成的，水在维持生物体的构造、机能方面起着重要的作用。有水，生物才有旺盛的生命力，一旦失水，生物形态就会溃糜，导致其机能降低，只要取出其水分或抑制生物体中的水的活动即可。这种方法不仅对生物的生命活动，而且对物质的相关活性亦同样适用。

    采用冷冻或干燥的方法长期保存生物试样，其根据来源于低温或脱水状态可抑制水的活动。当抑制了水的活动时，生物试样内的所有化学反应都趋于零的程度，物质则可以保持不消耗。现在人们使用冷冻干燥法加工多种药物，例如各种抗生素，疫苗，酶制剂，中药注射剂，生物和基因工程产品等。

   如上图，我们称之为水的三相图。水在不同压力和温度下呈现的状态是不同的，常见的水的状态为气态，液态，固态。三相图中有些特殊点如水的三种状态同时存在的点我们称之为三相点（Triple  Point）。三相点压力610.5Pa，温度0.01℃。以纯水三相图我们可知，当压力低于610.5Pa时，水只存在两种状态：固态和气态。

    当系统压力低于610.5Pa时，给冰提供热量时，冰能直接升华成气态（发生于冻干仓）；作为实验室型，可以选配加热的隔板提高干燥效率或选择不加热隔板（从环境中吸收热量或降低内能）；大型生产型为了提率，则标配隔板加热。

    当系统压力低于610.5Pa时，给气态水降温时，气态水直接凝华成固态（发生于冷凝器）。

    共晶点：以水为溶剂，当在纯水中加入溶质后，整个体系——溶液的冰点会发生改变，直至这个溶液体系*被冻结的温度我们称之为共晶点（Eutectic point）。如纯水共晶点温0℃，加入NaCl后配置成2%的NaCl溶液，则共晶点降为-29℃。下图为ZIRBUS冻干机。