1Frysning af et produkt
Når opløsningen er hurtigfrosset (10-50 grad pr. minut), forbliver krystallitterne i den størrelse, der er synlige under mikroskopet; tværtimod, når opløsningen er langsomt frosset (1 grad/min), er de dannede krystaller synlige for det blotte øje. Grove krystaller efterlader store huller i sublimeringen, hvilket kan forbedre effektiviteten af frysetørringen, mens fine krystaller efterlader små huller efter sublimeringen, hvilket hindrer sublimeringen af det nederste lag. Strukturen er god, opløsningshastigheden er hurtig, og fugtoptagelsen af det færdige produkt er relativt stærkere.
Medicinen er forfrosset i frysetørreren på to måder: Den ene er at køle produktet og tørreovnen ned på samme tid; Førstnævnte svarer til langsom frysning, og sidstnævnte er mellem hurtigfrysning og langsom frysning, så det bruges ofte til at tage hensyn til frysetørringseffektivitet og produktkvalitet. Ulempen ved denne metode er, at når produktet lægges i kassen, vil vanddampen i luften hurtigt kondensere på hylden, og i det tidlige stadium af sublimering, hvis pladen opvarmes hurtigt, sublimering af et stort område kan overstige kondensatorens normale belastning. Dette fænomen er især udtalt om sommeren.
Indfrysningen af produktet er i statisk tilstand. Erfaring har vist, at fænomenet superkøling er let at opstå, indtil produktets temperatur har nået det eutektiske punkt. Imidlertid er det opløste stof stadig ikke krystalliseret. For at overvinde superafkølingsfænomenet bør frysetemperaturen for produktet være lavere end et område under det eutektiske punkt, og det bør opbevares i en periode, indtil produktet er fuldstændig frosset.
2. Betingelser og hastighed for sublimering
Når isens mættede damptryk ved en bestemt temperatur er større end vanddampens partialtryk i miljøet, kan det begynde at sublimere; sugning og indfangning af vanddamp af en kondensator, der er lavere end produkttemperaturen, er nødvendig for at konditionere til vedligeholdelse.
Den afstand et gasmolekyle rejser mellem to på hinanden følgende kollisioner kaldes den gennemsnitlige frie vej, og den er omvendt proportional med trykket. Under normalt tryk er dens værdi meget lille, og de sublimerede vandmolekyler kan let kollidere med gassen og vende tilbage til overfladen af strømkilden, så sublimationshastigheden er meget langsom. Når trykket falder til under 13,3 Pa, øges den gennemsnitlige frie vej med 105 gange, hvilket gør sublimationshastigheden betydeligt hurtigere, og de flyvende vandmolekyler ændrer sjældent deres aspekt, og danner dermed en retningsbestemt dampstrøm.
Vakuumpumpen virker i frysetørreren for at fjerne den permanente gas for at opretholde det lave tryk, der er nødvendigt for sublimering. 1 g vanddamp er 1,25 L under normalt tryk og udvider sig til 10,000L ved 13,3 Pa. Det er umuligt for almindelige vakuumpumper at fjerne så stort et volumen i tidsenhed. Kondensatoren danner faktisk en vakuumpumpe dedikeret til at fange vanddamp.
Produktets og koagulationens temperatur er normalt -25 grad og -50 grad. De mættede damptryk af is ved denne temperatur er henholdsvis 63,3 Pa og 1,1 Pa, så der er en betydelig trykforskel mellem sublimationsoverfladen og kondensationsoverfladen, hvis partialtrykket af den ikke-kondenserbare gas i systemet kan ignoreres kl. denne gang Uanset hvad vil det fremme vanddampen sublimeret fra produktet til at nå overfladen af kondensatoren retningsbestemt med en bestemt strømningshastighed for at danne frost.
Sublimationsvarmen af is er omkring 2822J/g. Hvis sublimeringsprocessen ikke leverer varme, kan produktet kun reducere den indre energi for at kompensere for sublimeringsvarmen, og sublimeringen stopper, indtil dens temperatur er afbalanceret med kondensatortemperaturen. For at opretholde temperaturforskellen mellem sublimering og kondensering skal der tilføres tilstrækkelig varme til produktet.
